CN111522019B - 一种水下光子位置的误差修正方法及装置 - Google Patents

一种水下光子位置的误差修正方法及装置 Download PDF

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CN111522019B CN202010626205.6A CN202010626205A CN111522019B CN 111522019 B CN111522019 B CN 111522019B CN 202010626205 A CN202010626205 A CN 202010626205A CN 111522019 B CN111522019 B CN 111522019B
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Abstract

本发明提供了一种水下光子位置的误差修正方法及装置，涉及激光探测技术领域。本发明所述的水下光子位置的误差修正方法，包括：获取水下光子的沿轨距离和高程；根据所述沿轨距离和所述高程构建二维点集；获取所述水下光子的距离校正值；根据所述距离校正值修正所述二维点集的误差。本发明所述的技术方案，通过对水下光子进行点位和测深误差的校正，修正水体折射导致的点位和测深误差，从而有效提升了水下地形和水深测量的准确性和精度。

Description

一种水下光子位置的误差修正方法及装置
技术领域
本发明涉及激光探测技术领域，具体而言，涉及一种水下光子位置的误差修正方法及装置。
背景技术
传统获取光子信号真实坐标的方式为：在特定的坐标系统中，通过光子的飞行时间与光速计算进而确定坐标；但当光子计数激光雷达的地面轨道经过水体时，激光光子在水气交界面处产生水体折射现象，具体地，单光子激光雷达进行水下地形和水深测量时，光子经过大气射到水面，并穿透水气界面，水体会对光子产生折射效应，这会造成：1.光子的飞行路径发生变化；2.光子在水体中的速度与在空气中不同。这两种现象则会导致水下光子的真实位置发生误差，从而导致水下地形和水深的测量结果产生一定的偏差，降低每个光子的定位和测量精度，因而传统方法在计算水下光子信号真实位置时存在一定误差。
发明内容
本发明解决的问题是水体折射影响激光定位结果。
为解决上述问题，本发明提供一种水下光子位置的误差修正方法，包括：获取水下光子的沿轨距离和高程；根据所述沿轨距离和所述高程构建二维点集；获取所述水下光子的距离校正值；根据所述距离校正值修正所述二维点集的误差。
本发明所述的水下光子位置的误差修正方法，通过对水下光子进行点位和测深误差的校正，修正水体折射导致的点位和测深误差，从而有效提升了水下地形和水深测量的准确性和精度。
优选地，所述获取水下光子的沿轨距离和高程包括：获取高程切片内光子数量的统计特征，确定中心高程和平均水面高程。
本发明所述的水下光子位置的误差修正方法，通过获取高程切片内光子数量的统计特征，确定中心高程和平均水面高程，进而有利于修正水体折射导致的点位和测深误差，从而有效提升了水下地形和水深测量的准确性和精度。
优选地，所述获取高程切片内光子数量的统计特征，确定中心高程和平均水面高程包括：以原始点云数据的沿轨距离和光子高程构建二维点集：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE002
，其中
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE004
表示所述原始点云数据中每一个光子的沿轨距离，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE006
表示所述原始点云数据中每一个光子的高程，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE008
表示所述原始点云数据包含的光子数量；以
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE010
为高程方向作为切片间隔，将原始点云数据在高程方向切分为
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE012
个单元：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE014
；
确定高程切片的中心高程
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE016
：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE018
；
根据所述中心高程
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE020
确定平均水面高程
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE022
。
本发明所述的水下光子位置的误差修正方法，通过获取高程切片内光子数量的统计特征，确定中心高程和平均水面高程，进而通过中心高程和平均水面高程确定光子的距离校正值，对水下光子进行点位和测深误差的校正，修正水体折射导致的点位和测深误差，从而有效提升了水下地形和水深测量的准确性和精度。
优选地，所述根据所述沿轨距离和所述高程构建二维点集，包括：以所有所述水下光子的沿轨距离和光子高程构建二维点集：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE024
，其中
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE026
为每一个水下光子的沿轨距离，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE028
为所述中心高程，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE030
为所述水下光子的数量。
本发明所述的水下光子位置的误差修正方法，通过对二维点集中的光子信号进行校正，修正水体折射导致的点位和测深误差，从而有效提升了水下地形和水深测量的准确性和精度。
优选地，所述根据所述中心高程
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE032
和所述平均水面高程
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE034
确定所述距离校正值包括：根据所述中心高程
Figure DEST_PATH_IMAGE032A
和所述平均水面高程
Figure DEST_PATH_IMAGE037
确定光子校正前的水下斜距OB和校正后的斜距OA：根据光子的入射角
Figure DEST_PATH_IMAGE039
、大气折射率
Figure DEST_PATH_IMAGE041
以及水体折射率
Figure DEST_PATH_IMAGE043
确定折射角
Figure DEST_PATH_IMAGE045
：
Figure DEST_PATH_IMAGE047
；
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE049
表示大气折射率，
Figure DEST_PATH_IMAGE051
表示水体折射率；确定光子校正前的水下斜距OB和校正后的斜距OA的第一公式，所述第一公式包括：
Figure DEST_PATH_IMAGE053
；
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE055
和
Figure DEST_PATH_IMAGE057
分别为光子在空气和水体中的传输速度，t表示光子在水体中的传输时间；根据所述第一公式确定第二公式以确定所述光子校正前的水下斜距OB和所述校正后的斜距OA，所述第二公式包括：
Figure DEST_PATH_IMAGE059
。
本发明所述的水下光子位置的误差修正方法，通过中心高程
Figure DEST_PATH_IMAGE061
和平均水面高程
Figure DEST_PATH_IMAGE063
确定光子校正前的水下斜距OB和校正后的斜距OA，对水下光子进行点位和测深误差的校正，修正水体折射导致的点位和测深误差，从而有效提升了水下地形和水深测量的准确性和精度。
优选地，所述根据中心高程
Figure DEST_PATH_IMAGE065
和平均水面高程
Figure DEST_PATH_IMAGE067
确定所述距离校正值，还包括：根据所述水下光子在水中传播的光路确定第三公式：
Figure DEST_PATH_IMAGE069
；
以及第四公式：
Figure DEST_PATH_IMAGE071
；
其中，γ表示OB与AB之间的夹角，AB表示未校正和校正的光子之间的距离；根据所述第二公式，所述第三公式和所述第四公式确定所述校正角
Figure DEST_PATH_IMAGE073
：
Figure DEST_PATH_IMAGE075
；
根据所述校正角
Figure DEST_PATH_IMAGE077
和第五公式确定所述距离校正值，所述第五公式包括：
Figure DEST_PATH_IMAGE079
；
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE081
表示每个水下光子在Y方向的距离校正值，
Figure DEST_PATH_IMAGE083
表示每个水下光子在Z方向的距离校正值。
本发明所述的水下光子位置的误差修正方法，根据光子校正前的水下斜距OB和校正后的斜距OA确定校正角
Figure DEST_PATH_IMAGE085
，对水下光子进行点位和测深误差的校正，修正水体折射导致的点位和测深误差，从而有效提升了水下地形和水深测量的准确性和精度。
优选地，所述根据所述距离校正值修正所述二维点集的误差，包括：根据所述距离校正值对所述二维点集内未校正的光子的位置进行修正，得到校正的光子的位置以修正所述二维点集的误差。
本发明所述的水下光子位置的误差修正方法，通过距离校正值对二维点集内未校正的光子的位置进行修正，得到校正的光子的位置以修正二维点集的误差，修正水体折射导致的点位和测深误差，从而有效提升了水下地形和水深测量的准确性和精度。
本发明还提供一种水下光子位置的误差修正装置，包括存储器和处理器：所述存储器，用于存储计算机程序；所述处理器，用于当执行所述计算机程序时，实现如上任一项所述的水下光子位置的误差修正方法。所述水下光子位置的误差修正装置与上述水下光子位置的误差修正方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如上任一项所述的水下光子位置的误差修正方法。所述计算机可读存储介质与上述水下光子位置的误差修正方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
附图说明
图1为本发明实施例所述的水下光子位置的误差修正方法的流程图；
图2为本发明实施例所述的原始光子数据及水下光子折射校正坐标轴构建的示意图；
图3为本发明实施例所述的中心高程及平均水面高程确定示意图；
图4为本发明实施例所述的水体折射误差及校正示意图；
图5为本发明实施例所述的水下光子位置校正前后空间结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
当单光子激光雷达进行水下地形和水深测量时，光子经过大气射到水面，并穿透水气界面，水体会对光子产生折射效应，这会造成：1.光子的飞行路径发生变化；2.光子在水体中的速度与在空气中不同。这两种现象则会导致水下光子的真实位置发生误差，从而导致水下地形和水深的测量结果产生一定的偏差，降低每个光子的定位和测量精度，因此对其进行有效的校正，是确保和提升水下地形和水深测量的准确性和精度的重要环节之一。
结合图2所示，以沿轨距离方向为X轴，垂直于水面方向为Z轴，平行于水面方向为Y轴，构建用于折射的右手空间直角坐标系，该坐标系为后续的位置误差修正使用的坐标系。
如图1所示，本发明实施例提供一种水下光子位置的误差修正方法，包括：获取水下光子的沿轨距离和高程；根据所述沿轨距离和所述高程构建二维点集；获取所述水下光子的距离校正值；根据所述距离校正值修正所述二维点集的误差。
具体地，在本实施例中，水下光子位置的误差修正方法，包括：获取水下光子的沿轨距离和高程，基于沿轨距离和高程构建二维点集，后续的校正过程即是对该点集的每个光子信号进行校正的过程，再根据中心高程和平均水面高程获取水下光子的距离校正值，通过距离校正值修正二维点集的误差，对水下光子进行点位和测深误差的校正，有效的对二维和三维结构的光子数据进行处理，修正水体折射导致的点位和测深误差，从而有效提升了水下地形和水深测量的准确性和精度。
在本实施例中，通过对水下光子进行点位和测深误差的校正，修正水体折射导致的点位和测深误差，从而有效提升了水下地形和水深测量的准确性和精度。
优选地，所述获取水下光子的沿轨距离和高程包括：获取高程切片内光子数量的统计特征，确定中心高程和平均水面高程。
具体地，在本实施例中，获取水下光子的沿轨距离和高程包括：获取高程切片内光子数量的统计特征，确定中心高程和平均水面高程，由于光束中包括大量光子，需采用统计方法确定中心高程和平均水面高程，中心高程和平均水面高程用于确定水下光子的距离校正值，进而有利于修正水体折射导致的点位和测深误差，从而有效提升了水下地形和水深测量的准确性和精度。
在本实施例中，通过获取高程切片内光子数量的统计特征，确定中心高程和平均水面高程，进而有利于修正水体折射导致的点位和测深误差，从而有效提升了水下地形和水深测量的准确性和精度。
优选地，所述获取高程切片内光子数量的统计特征，确定中心高程和平均水面高程包括：以原始点云数据的沿轨距离和光子高程构建二维点集：
Figure DEST_PATH_IMAGE087
，其中
Figure DEST_PATH_IMAGE089
表示所述原始点云数据中每一个光子的沿轨距离，
Figure DEST_PATH_IMAGE091
表示所述原始点云数据中每一个光子的高程，
Figure DEST_PATH_IMAGE093
表示所述原始点云数据包含的光子数量；以
Figure DEST_PATH_IMAGE095
为高程方向作为切片间隔，将原始点云数据在高程方向切分为
Figure DEST_PATH_IMAGE097
个单元：
Figure DEST_PATH_IMAGE099
；确定高程切片的中心高程
Figure DEST_PATH_IMAGE101
：
Figure DEST_PATH_IMAGE103
；根据所述中心高程
Figure DEST_PATH_IMAGE016A
确定平均水面高程
Figure DEST_PATH_IMAGE022A
。
具体地，在本实施例中，获取高程切片内光子数量的统计特征，确定中心高程和平均水面高程包括：以原始点云数据的沿轨距离和光子高程构建二维点集：
Figure DEST_PATH_IMAGE107
，其中
Figure DEST_PATH_IMAGE109
表示每一个光子的沿轨距离，
Figure DEST_PATH_IMAGE111
表示每一个光子的高程，
Figure DEST_PATH_IMAGE113
表示原始点云数据包含的光子数量；结合图3所示，以
Figure DEST_PATH_IMAGE115
为高程方向作为切片间隔，将原始点云数据在高程方向切分为
Figure DEST_PATH_IMAGE117
个单元：
Figure DEST_PATH_IMAGE119
，对于分割的切片单元，统计每个切片单元中的光子信号数量
Figure DEST_PATH_IMAGE121
；以每个高程切片的中心高程
Figure DEST_PATH_IMAGE123
为横轴，切片单元中的光子信号数量
Figure DEST_PATH_IMAGE125
为纵轴，形成如图3所示的中心高程及平均水面高程确定示意图，直观展示中心高程
Figure DEST_PATH_IMAGE032AA
的分布情况，即中心高程
Figure DEST_PATH_IMAGE128
满足：
Figure DEST_PATH_IMAGE130
，当光子信号数量最大时，确定平均水面高程
Figure DEST_PATH_IMAGE063A
，图3中所示波峰最高时的中心高程
Figure DEST_PATH_IMAGE128A
即为平均水面高程
Figure DEST_PATH_IMAGE134
。
在本实施例中，通过获取高程切片内光子数量的统计特征，确定中心高程和平均水面高程，进而通过中心高程和平均水面高程确定光子的距离校正值，对水下光子进行点位和测深误差的校正，修正水体折射导致的点位和测深误差，从而有效提升了水下地形和水深测量的准确性和精度。
优选地，所述根据所述沿轨距离和所述高程构建二维点集，包括：以所有所述水下光子的沿轨距离和光子高程构建二维点集：
Figure DEST_PATH_IMAGE136
，其中
Figure DEST_PATH_IMAGE138
为每一个水下光子的沿轨距离，
Figure DEST_PATH_IMAGE032AAA
为所述中心高程，
Figure DEST_PATH_IMAGE141
为所述水下光子的数量。
具体地，在本实施例中，结合图4所示，当假设水面为平面的情况下，折射校正可以被认为是对光子未校正的水下斜距OB在Y–Z平面上的一个简单的旋转和缩放过程；根据中心高程和平均水面高程确定光子的距离校正值包括：以所有水下光子的沿轨距离和光子高程构建二维点集：
Figure DEST_PATH_IMAGE143
，其中
Figure DEST_PATH_IMAGE145
为每一个水下光子的沿轨距离，
Figure DEST_PATH_IMAGE032AAAA
为中心高程，
Figure DEST_PATH_IMAGE148
为水下光子数据集包含的光子数量，后续的折射校正过程即是对该点集的每个光子信号进行校正的过程；根据中心高程
Figure DEST_PATH_IMAGE150
和平均水面高程
Figure DEST_PATH_IMAGE063AA
确定每个水下光子校正前的深度
Figure DEST_PATH_IMAGE153
：
Figure DEST_PATH_IMAGE155
；根据中心高程
Figure DEST_PATH_IMAGE061A
和平均水面高程
Figure DEST_PATH_IMAGE158
确定距离校正值，通过对二维点集中的光子信号进行校正，修正水体折射导致的点位和测深误差，从而有效提升了水下地形和水深测量的准确性和精度。
在本实施例中，通过对二维点集中的光子信号进行校正，修正水体折射导致的点位和测深误差，从而有效提升了水下地形和水深测量的准确性和精度。
优选地，所述根据所述中心高程
Figure DEST_PATH_IMAGE160
和所述平均水面高程
Figure DEST_PATH_IMAGE162
确定所述距离校正值包括：根据所述中心高程
Figure DEST_PATH_IMAGE016AA
和所述平均水面高程
Figure DEST_PATH_IMAGE067A
确定光子校正前的水下斜距OB和校正后的斜距OA：根据光子的入射角
Figure DEST_PATH_IMAGE166
、大气折射率
Figure DEST_PATH_IMAGE168
以及水体折射率
Figure DEST_PATH_IMAGE170
确定折射角
Figure DEST_PATH_IMAGE172
：
Figure DEST_PATH_IMAGE174
；
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE176
表示大气折射率，
Figure DEST_PATH_IMAGE043A
表示水体折射率；确定光子校正前的水下斜距OB和校正后的斜距OA的第一公式，所述第一公式包括：
Figure DEST_PATH_IMAGE179
；
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE055A
和
Figure DEST_PATH_IMAGE182
分别为光子在空气和水体中的传输速度，t表示光子在水体中的传输时间；根据所述第一公式确定第二公式以确定所述光子校正前的水下斜距OB和所述校正后的斜距OA，所述第二公式包括：
Figure DEST_PATH_IMAGE184
。
具体地，在本实施例中，结合图4所示，根据光子的入射角
Figure DEST_PATH_IMAGE186
、大气折射率
Figure DEST_PATH_IMAGE188
以及水体折射率
Figure DEST_PATH_IMAGE190
确定折射角
Figure DEST_PATH_IMAGE192
：
Figure DEST_PATH_IMAGE194
；
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE196
表示大气折射率，
Figure DEST_PATH_IMAGE198
表示水体折射率，大气折射率
Figure DEST_PATH_IMAGE200
以及水体折射率
Figure DEST_PATH_IMAGE190A
为常数，由获取数据的环境决定；由于无法分别确定水下光子在大气和水体中的运动时间，但校正前后光子在水体中的传输时间是定值
Figure DEST_PATH_IMAGE203
，即传输时间不受水体折射和速度变化而改变，因此可确定光子校正前的水下斜距OB和校正后的斜距OA的第一公式：
Figure DEST_PATH_IMAGE205
；
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE207
和
Figure DEST_PATH_IMAGE182A
分别为光子在空气和水体中的传输速度，t表示光子在水体中的传输时间，并根据第一公式确定第二公式：
Figure DEST_PATH_IMAGE210
；
以确定光子校正前的水下斜距OB和校正后的斜距OA。
在本实施例中，通过中心高程
Figure DEST_PATH_IMAGE212
和平均水面高程
Figure DEST_PATH_IMAGE214
确定光子校正前的水下斜距OB和校正后的斜距OA，对水下光子进行点位和测深误差的校正，修正水体折射导致的点位和测深误差，从而有效提升了水下地形和水深测量的准确性和精度。
优选地，所述根据中心高程
Figure DEST_PATH_IMAGE065A
和平均水面高程
Figure DEST_PATH_IMAGE063AAA
确定所述距离校正值，还包括：根据所述水下光子在水中传播的光路确定第三公式：
Figure DEST_PATH_IMAGE218
；
以及第四公式：
Figure DEST_PATH_IMAGE220
；
其中，γ表示OB与AB之间的夹角，AB表示未校正的光子和校正的光子之间的距离；根据所述第二公式，所述第三公式和所述第四公式确定所述校正角
Figure DEST_PATH_IMAGE222
：
Figure DEST_PATH_IMAGE224
；
根据所述校正角
Figure DEST_PATH_IMAGE226
和第五公式确定所述距离校正值，所述第五公式包括：
Figure DEST_PATH_IMAGE228
；
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE230
表示每个水下光子在Y方向的距离校正值，
Figure DEST_PATH_IMAGE083A
表示每个水下光子在Z方向的距离校正值。
具体地，在本实施例中，根据中心高程
Figure DEST_PATH_IMAGE028A
和平均水面高程
Figure DEST_PATH_IMAGE234
确定距离校正值，还包括：根据光子校正前的水下斜距OB和校正后的斜距OA确定校正角
Figure DEST_PATH_IMAGE236
，结合图4所示，光路满足第三公式：
Figure DEST_PATH_IMAGE238
；
以及第四公式：
Figure DEST_PATH_IMAGE240
；
其中，γ表示OB与AB之间的夹角，AB表示未校正和校正的光子之间的距离，根据第二公式，第三公式和第四公式确定所述校正角
Figure DEST_PATH_IMAGE242
，校正角
Figure DEST_PATH_IMAGE244
满足：
Figure DEST_PATH_IMAGE224A
；
根据所述校正角
Figure DEST_PATH_IMAGE247
和第五公式确定所述距离校正值，所述第五公式包括：
Figure DEST_PATH_IMAGE249
，
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE251
表示每个水下光子在Y方向的距离校正值，
Figure DEST_PATH_IMAGE253
表示每个水下光子在Z方向的距离校正值，结合图5所示，展示了水下光子位置校正前后空间结构示意图，由图5可知，本方法能够对水下光子进行点位和测深误差的校正，修正水体折射导致的点位和测深误差，从而有效提升了水下地形和水深测量的准确性和精度。
在本实施例中，根据光子校正前的水下斜距OB和校正后的斜距OA确定校正角
Figure DEST_PATH_IMAGE085A
，对水下光子进行点位和测深误差的校正，修正水体折射导致的点位和测深误差，从而有效提升了水下地形和水深测量的准确性和精度。
优选地，所述根据所述距离校正值修正所述二维点集的误差，包括：根据所述距离校正值对所述二维点集内未校正的光子的位置进行修正，得到校正的光子的位置以修正所述二维点集的误差。
具体地，在本实施例中，根据所述距离校正值修正二维点集的误差，包括：根据距离校正值对二维点集内未校正的光子的位置进行修正，得到校正的光子的位置以修正二维点集的误差。本实施例中，通过距离校正值对二维点集内未校正的光子的位置进行修正，得到校正的光子的位置以修正二维点集的误差，修正水体折射导致的点位和测深误差，从而有效提升了水下地形和水深测量的准确性和精度。
在本实施例中，通过距离校正值对二维点集内未校正的光子的位置进行修正，得到校正的光子的位置以修正二维点集的误差，修正水体折射导致的点位和测深误差，从而有效提升了水下地形和水深测量的准确性和精度。
本发明另一实施例提供一种水下光子位置的误差修正装置，包括存储器和处理器：所述存储器，用于存储计算机程序；所述处理器，用于当执行所述计算机程序时，实现如上任一项所述的水下光子位置的误差修正方法。所述水下光子位置的误差修正装置与上述水下光子位置的误差修正方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
本发明另一实施例提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如上任一项所述的水下光子位置的误差修正方法。所述计算机可读存储介质与上述水下光子位置的误差修正方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
虽然本发明公开披露如上，但本发明公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本发明公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种水下光子位置的误差修正方法，其特征在于，包括：
获取水下光子的沿轨距离和高程；
根据所述沿轨距离和所述高程构建二维点集；
获取所述水下光子的距离校正值；
根据所述距离校正值修正所述二维点集的误差；
其中，所述获取水下光子的沿轨距离和高程包括：获取高程切片内光子数量的统计特征，确定中心高程和平均水面高程；
其中，所述获取高程切片内光子数量的统计特征，确定中心高程和平均水面高程，包括：
以原始点云数据的沿轨距离和光子高程构建二维点集
Figure DEST_PATH_IMAGE002
；
其中
Figure DEST_PATH_IMAGE004
表示所述原始点云数据中每一个光子的沿轨距离，
Figure DEST_PATH_IMAGE006
表示所述原始点云数据中每一个光子的高程，
Figure DEST_PATH_IMAGE008
表示所述原始点云数据包含的光子数量；
以
Figure DEST_PATH_IMAGE010
为高程方向作为切片间隔，将所述原始点云数据在高程方向切分为
Figure DEST_PATH_IMAGE012
个切片单元：
Figure DEST_PATH_IMAGE014
；
确定高程切片的中心高程
Figure DEST_PATH_IMAGE016
：
Figure DEST_PATH_IMAGE018
；
根据所述中心高程
Figure DEST_PATH_IMAGE020
确定平均水面高程
Figure DEST_PATH_IMAGE022
。
2.根据权利要求1所述的水下光子位置的误差修正方法，其特征在于，所述根据所述沿轨距离和所述高程构建二维点集，包括：
以所述水下光子的沿轨距离和光子高程构建二维点集：
Figure DEST_PATH_IMAGE024
；
其中
Figure DEST_PATH_IMAGE026
为每一个所述水下光子的沿轨距离，
Figure DEST_PATH_IMAGE028
为所述中心高程，
Figure DEST_PATH_IMAGE030
为所述水下光子的数量。
3.根据权利要求1所述的水下光子位置的误差修正方法，其特征在于，所述获取所述水下光子的距离校正值，包括：根据所述中心高程
Figure DEST_PATH_IMAGE032
和所述平均水面高程
Figure DEST_PATH_IMAGE034
确定所述距离校正值。
4.根据权利要求3所述的水下光子位置的误差修正方法，其特征在于，所述根据中心高程
Figure DEST_PATH_IMAGE036
和所述平均水面高程
Figure DEST_PATH_IMAGE038
确定所述距离校正值，包括：
根据所述中心高程
Figure DEST_PATH_IMAGE040
和所述平均水面高程
Figure DEST_PATH_IMAGE042
确定光子校正前的水下斜距OB和校正后的斜距OA：
根据光子的入射角
Figure DEST_PATH_IMAGE044
、大气折射率
Figure DEST_PATH_IMAGE046
以及水体折射率
Figure DEST_PATH_IMAGE048
确定折射角
Figure DEST_PATH_IMAGE050
：
Figure DEST_PATH_IMAGE052
；
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE054
表示大气折射率，
Figure DEST_PATH_IMAGE056
表示水体折射率；
确定光子校正前的水下斜距OB和校正后的斜距OA的第一公式，所述第一公式包括：
Figure DEST_PATH_IMAGE058
；
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE060
和
Figure DEST_PATH_IMAGE062
分别为光子在空气和水体中的传输速度，t表示光子在水体中的传输时间；
根据所述第一公式确定第二公式以确定所述光子校正前的水下斜距OB和所述校正后的斜距OA，所述第二公式包括：
Figure DEST_PATH_IMAGE064
。
5.根据权利要求4所述的水下光子位置的误差修正方法，其特征在于，所述根据中心高程
Figure DEST_PATH_IMAGE066
和平均水面高程
Figure DEST_PATH_IMAGE068
确定所述距离校正值，还包括：
根据所述水下光子在水中传播的光路确定第三公式：
Figure DEST_PATH_IMAGE070
；
以及第四公式：
Figure DEST_PATH_IMAGE072
；
其中，γ表示OB与AB之间的夹角，AB表示未校正的光子和校正的光子之间的距离；
根据所述第二公式，所述第三公式和所述第四公式确定校正角
Figure DEST_PATH_IMAGE074
：
Figure DEST_PATH_IMAGE076
；
根据所述校正角
Figure DEST_PATH_IMAGE078
和第五公式确定所述距离校正值，所述第五公式包括：
Figure DEST_PATH_IMAGE080
；
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE082
表示每个水下光子在Y方向的距离校正值，
Figure DEST_PATH_IMAGE084
表示每个水下光子在Z方向的距离校正值。
6.根据权利要求5所述的水下光子位置的误差修正方法，其特征在于，所述根据所述距离校正值修正所述二维点集的误差，包括：根据所述距离校正值对所述二维点集内未校正的光子的位置进行修正，得到校正的光子的位置以修正所述二维点集的误差。
7.一种水下光子位置的误差修正装置，其特征在于，包括存储器和处理器：
所述存储器，用于存储计算机程序；
所述处理器，用于当执行所述计算机程序时，实现如权利要求1至6任一项所述的水下光子位置的误差修正方法。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1至6任一项所述的水下光子位置的误差修正方法。
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