CN112782678A - 激光雷达与空三测量数据融合评测凹型模具及其评测方法 - Google Patents

激光雷达与空三测量数据融合评测凹型模具及其评测方法 Download PDF

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CN112782678A CN202110150001.4A CN202110150001A CN112782678A CN 112782678 A CN112782678 A CN 112782678A CN 202110150001 A CN202110150001 A CN 202110150001A CN 112782678 A CN112782678 A CN 112782678A
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李俊峰
莫思特
黄喆
朱赛楠
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Abstract

一种激光雷达与空三测量数据融合评测凹型模具及其评测方法。凹型模具为十二个正五边形平面组成的正十二面体，有底面和11个测试面，由邻面安装板紧固为一个整体。测试面上切割有正五边形、正方型、圆形共5个凹口,分别安装对应的凹体。测试面上未切割部分为纹理测试区，含高分辨率测试区、中分辨率测试区、低分辨率测试区、灰度测试区、色度测试区。各纹理测试区为正方形，有色度测试卡，灰度测试卡。评测时分别按单个测试面进行评测,含点云指标评测、纹理指标评测。本发明提供了激光雷达数据与空中三角测量数据中点云融合和纹理融合的质量测试模具、融合评测指标、评测参数测试和计算方法，为数据融合质量提供检测手段。

Description

激光雷达与空三测量数据融合评测凹型模具及其评测方法
一、技术领域
本发明涉及激光点云与空三点云地形数据的获取，尤其是激光雷达与空三测量数据融合评测凹模具及其评测方法。
二、背景技术
当今科技快速发展，激光点云与空三点云广泛应用于地形数据获取，对地质环境空间几何信息的获得提供了大量的准确信息。然而，在很多测量中，对于同一个目标，往往同时采用空中三角测量和激光雷达测量的方式，同时生成空中三角测量点云和激光雷达测量点云以及点云纹理。对于同一个目标，激光点云数据与空中三角测量点云数据没有融合，两者数据无法互补。近年来，虽有三维激光点云和全景图像的配准问题引起重视，然而，还没有将激光三维点云与空中三角测量三维点云融合数据评估的报道。专利号202010736839.7《一种三维激光点云和全景图像的配准方法》提出了将激光三维点云与全景图像二维数据配置，但是没有对激光三维点云与空中三角测量三维点云融合数据进行融合评估。空中三角测量和激光雷达测量的融合评测模具及其评测方法尚属空白。同时，由于激光点云与空中三角测量点云融合以及纹理融合属于新技术，目前尚无对融合质量的评价标准。
三、发明内容
本发明的目的是提供一种激光雷达与空三测量数据融合评测模具及其评测方法，为激光点云与空中三角测量点云融合数据提出评估模型以及评估参数测试方法，为今后数据融合质量提出检测手段。
本发明的目的是这样达到的：评测凹型模具为十二个正五边形平面组成的正十二面体，正五边形边长根据评测凹型模具与无人机、激光三维雷达的距离确定，满足融合数据三角蒙皮最小分辨率测试需求，设正五边形边长为L；最小设计尺度为w，L大于131072w。
正十二面体各面展开后在一个平面上，最下边的面为底面、最上边的面为顶面。底面与顶面平行，且置于水平方向；与底面相邻的五个面，从俯视角度看，按顺时针方向分别命名为A1面、A2面、A3面、A4面、A5面；与顶面相邻的五个面，从俯视角度看，按顺时针方向分别命名为B1面、B2面、B3面、B4面、B5面；A1面与B1面、B2面相邻；除底面外，其余11面有相同设计，都称为测试面；底面称为支撑面；相邻底面、测试面通过邻面安装板32紧固，使得底面和十一个测试面紧密连接，成为一个正十二面体整体结构。
测试面上切割有正方型大凹口、正方形中凹口、正五边形凹口、正方形小凹口、圆形大凹口、圆形小凹口共5个凹口分别用于安装凹型模具的正方型大凹体、正方形中凹体、正五边形凹体、正方形小凹体、圆形大凹体、圆形小凹口体。
测试面上未切割部分用于粘贴纹理评测卡构成纹理测试区；纹理测试卡有高分辨率测试卡、中分辨率测试卡、低分辨率测试卡、色度测试卡、灰度测试卡，分别粘贴在高分辨率测试区、中分辨率测试区、低分辨率测试区、灰度测试区、色度测试区。纹理测试区尽可能利用测试面各角没被切割的面积，各纹理测试区为正方形，边长为32768w；色度测试卡有24种颜色，分别称为1号颜色～24号颜色，灰度测试卡有32阶灰度，每阶灰度红色分量、绿色分量、蓝色分量的值相等；32阶灰度分别命名为1阶灰度～32阶灰度；第n阶灰度颜色为：红色分量＝绿色分量＝蓝色分量＝7+8(n-1)；
正方型大凹体、正方形中凹体、正方形小凹口体统称为正方形凹体，圆形大凹口体、圆形小凹口体统称为圆形凹体。
正五边形凹体、正方形凹体、圆形凹体由多个部件组合，各部件在相邻处粘接或者焊接，各凹体有n层，连接顺序从上到下为：凹体顶面、第1层凹体外侧面、第1层凹体顶部连接面、第1层凹体内侧面、第1层凹体底部连接面、第2层凹体外侧面、第2层凹体顶部连接面、第2层凹体内侧面、第2层凹体底部连接面、……、第n-1层凹体外侧面、第n-1层凹体顶部连接面、第n-1层凹体内侧面、凹体底面。
在底面上，每边有两个以上底面安装孔，安装孔朝向模具内部焊接或粘接安装螺母；每边底面安装孔数量相同，与边距离相同，在边的垂直平分线上成对称分布；测试面安装孔与底面安装孔大小与位置相同；安装孔朝向模具内部焊接或粘接安装螺母。邻面安装板为矩形材料，在矩形长边正中间折成116.565度角，在折线两边各打一个邻面安装孔，邻面安装孔大小与底面安装孔大小相同；邻面安装孔到折线的距离与底面安装孔到边的距离相同；各相邻底面与测试面、相邻测试面间通过螺丝和邻面安装板紧固连接成一个正十二面体。
正五边形凹口是在测试面中间切割一个边长为32768w的正五边形；正五边形凹口各边与测试面各边平行且距离相等；在正五边形凹口各边，每边分别分布有2个正五边形凹体安装孔，用于安装正五边形凹体。
正五边形凹口各边与测试面对应边组成的梯形区域，用于切割正方型大凹口、正方形中凹口、正方形小凹口、圆形大凹口、圆形小凹口；上述切割凹口位于正五边形凹口各边与测试面对应边组成的梯形区域正中间。
正方形凹口是在正五边形凹口各边与测试面各边之间切割三个边长为32768w的正方形凹口，分别为正方型大凹口、正方形中凹口、正方形小凹口，在正方形凹口各边，每边分别分布有2个正方形凹体安装孔、分别为正方型大凹体安装孔、正方型中凹体安装孔、正方形小凹体安装孔，分别用于安装正方型大凹体、正方形中凹体、正方形小凹体；正方型大凹体安装孔、正方型中凹体安装孔、正方形小凹体安装孔的大小相同，同一边两个安装孔之间的距离相同，与正方形凹口对应边的距离相同；朝向模具内部焊接或粘接安装螺母。
圆形凹口是在正五边形凹口各边与测试面各边之间切割两个直径为32768w的圆形凹口，分别称为圆形大凹口、圆形小凹口；在圆形大凹口、圆形小凹口边上有圆形凹体安装孔，分别称为圆形大凹体安装孔，圆形小凹体安装孔。
正五边形凹体由一个正五边形凹体顶面、多个正五边形凹体外侧面、多个正五边形凹体顶部连接面、多个正五边形凹体内侧面、多个正五边形凹体底部连接面、正五边形凹体底面构成。上述部件采用力学性能好的板状材料，在相邻处粘接或焊接。正五边形凹体顶面为一正五边形环结构，五边形凹体顶面内切割掏空的五边形边长为32768w；五边形凹体顶面外五边形边长大于32768w，在正五边形环上有正五边形凹体顶面安装孔，正五边形凹体顶面安装孔与正五边形凹体安装孔对应。用螺丝穿过凹体顶面安装孔，将正五边形凹体顶面固定在测试面上。
正五边形凹体外侧面、正五边形凹体内侧面为正五边形管；高度为he,宽度为we；正五边形凹体底面为正五边形板，边长为wh；正五边形凹体顶部连接面、正五边形凹体底部连接面为正五边形环；环外正五边形边长为wf，环内正方形边长为wg。
正五边形凹体层数与正方形中凹体层数相同，总共72层；各层尺寸与正方形中凹体各层尺寸对应。
各层高度he与正方形中凹体对应层高度ha相等；顶部连接面、底部连接面环内各层正方形边长wg与环内正方形中凹体对应层边长wb相等；顶部连接面、底部连接面环外正五边形各层边长wf与环外正方形中凹体对应层边长wc相等。
正五边形凹体底面边长为wh与正方形中凹体底面边长wd相等。
过正五边形凹体底面中心、且与正五边形凹体底面垂直的线为正五边形凹体轴线；过正五边形凹体轴线的平面与正五边形凹体相交有相交线；该平面以正五边形凹体轴线为轴，以11.25度角旋转，形成与正五边形凹体相交的32条相交线，并将正五边形凹体朝向轴线一侧分成32个区域；这32各区域按顺时针方向依次涂上1-32阶灰色。
所述正方形凹体包括正方形大凹体、正方形中凹体、正方形小凹体，均由一个正方形凹体顶面、多个正方形凹体外侧面、多个正方形凹体顶部连接面、多个正方形凹体内侧面、多个正方形凹体底部连接面、正方形凹体底面构成；上述部件采用力学性能好的板状材料，在相邻处粘接或焊接。
正方形大凹体、正方形中凹体、正方形小凹体的凹体顶面形状相同，为一正方形环结构，内部为掏空区域。正方形凹体顶面内切割掏空的正方形边长为32768w；正方形凹体顶面外正方形边长大于32768w；
正方形凹体顶面每边有两个正方形凹体顶面安装孔，正方形凹体顶面安装孔分别与正方型大凹体安装孔、正方型中凹体安装孔、正方形小凹体安装孔对应；用螺丝穿过凹体顶面安装孔，将正方形凹体顶面固定在测试面上；
正方形凹体外侧面、正方形凹体内侧面为正方形管；高度为ha,宽度为wa；
在面向轴心的一面，涂有黑白相间的条纹，条纹宽度为：wt1。
正方形凹体顶部连接面、正方形凹体底部连接面为正方形环；环外正方形边长为wc，环内正方形边长为wb；在两边正方形环上，涂有黑白相间的条纹，条纹宽度为wt2；
正方形凹体底面为正方形板，边长为wd。
将底面正方形板均匀分成相同大小的四个正方形；四个正方形分别粘贴绘制黑白相间的横向条纹，竖向条纹，斜向条纹；条纹宽度为wt3。
圆形凹体包括圆形大凹体、圆形小凹体，均由一个圆形凹体顶面、多个圆形凹体外侧面、多个圆形凹体顶部连接面、多个圆形凹体内侧面、多个圆形凹体底部连接面、圆形凹体底面构成；上述部件采用力学性能好的板状材料，在相邻处粘接或焊接。
圆形大凹体、圆形小凹体的凹体顶面形状相同，为一圆环形结构，在圆环形上有安装孔。圆形凹体顶面内切割掏空的圆形直径为32768w；圆形凹体顶面外圆直径大于32768w；圆形凹体顶面有4个圆形凹体顶面安装孔，圆形凹体顶面安装孔与圆形凹体安装孔对应；用螺丝穿过凹体顶面安装孔，将圆形凹体顶面固定在测试面上；
圆形凹体外侧面、圆形凹体内侧面为圆管形；高度为hf,直径为da。圆形凹体顶部连接面、圆形凹体底部连接面为圆环；外圆直径为dw，内圆直径为dn；圆形凹体底面为圆盘形，直径为dd。
过圆形凹体底面中心、且与圆形凹体底面垂直的线为圆形凹体轴线；过圆形凹体轴线的平面与圆形凹体相交有相交线；该平面以圆形凹体为轴，以15度角旋转，形成与圆形凹体相交的24条相交线，并将圆形凹体朝向轴线一侧分成24个区域；这24个区域按顺时针方向依次涂上1～24号颜色。
正方形凹体外侧面、正方形凹体内侧面为正方形管；正方形凹体内侧面高度为ha,宽度为wa；在面向轴心的一面涂有黑白相间的条纹宽度为wt1；正方形凹体顶部连接面、正方形凹体底部连接面环外正方形边长为wc，环内正方形边长为wb；在两边正方形环上涂有黑白相间的条纹宽度为wt2。
正方型大凹体尺寸如下：
第1层凹体外侧面,第2层凹体外侧面：wa＝32768w,ha＝1024w,wt1＝128w；第1层凹体顶部连接面,第1层凹体底部连接面:wc＝33792w,wb＝32768w,wt2＝128w；第1层凹体内侧面:wa＝33792w,ha＝1024w,wt1＝128w；第2层凹体顶部连接面:wc＝33280w,wb＝32768w,wt2＝128w；第2层凹体内侧面:wa＝33280w,ha＝1024w,wt1＝128w；第2层凹体底部连接面:wc＝33280w,wb＝28672w,wt2＝128w；第3-6层凹体外侧面：wa＝28672w,ha＝512w,wt1＝64w；第3～4层凹体顶部连接面,第3～4层凹体底部连接面:wc＝29184w,wb＝28672w,wt2＝64w；第3～4层凹体内侧面:wa＝29184w,ha＝512w,wt1＝64w；第5～6层凹体顶部连接面,第5层凹体底部连接面:wc＝28928w,wb＝28672w,wt2＝64w；第5～6层凹体内侧面:wa＝28928w,ha＝512w,wt1＝64w；第6层凹体底部连接面:wc＝28928w,wb＝24576w,wt2＝128w；第7～14层凹体外侧面：wa＝24576w,ha＝256w,wt1＝32w；第7～10层凹体顶部连接面,第7-10层凹体底部连接面:wc＝24832w,wb＝24576w,wt2＝32w；第7～10层凹体内侧面:wa＝24832w,ha＝256w,wt1＝32w；第11～14层凹体顶部连接面,第11-13层凹体底部连面:wc＝24704w,wb＝24576w,wt2＝32w；第11～14层凹体内侧面:wa＝24704w,ha＝256w,wt1＝32w；凹体底面：wd＝24704w，wt3＝64w；
正方形中凹体尺寸为：
第1到第8层，i表示层的编号：
凹体外侧面：wa＝32768-(i-1)×1024，ha＝256w,wt1＝32w；凹体顶部连接面:wc＝33024-(i-1)×1024,wb＝32768-(i-1)×1024,wt2＝32w；凹体内侧面：wa＝33024-(i-1)×1024,ha＝256w,wt1＝32w；凹体底部连接面：wc＝33024-(i-1)×1024,wb＝31744-(i-1)×1024,wt2＝32w；
第9～24层，i表示层的编号：
凹体外侧面：wa＝24576-(i-9)×512，ha＝128w,wt1＝16w；凹体顶部连接面:wc＝24704-(i-9)×512,wb＝24576-(i-9)×512,wt2＝16w；凹体内侧面：wa＝24704-(i-9)×512,ha＝128w,wt1＝16w；凹体底部连接面：wc＝24704-(i-9)×512,wb＝24064-(i-9)×512,wt2＝16w；
第25～40层，i表示层的编号：
凹体外侧面：wa＝16384-(i-25)×256，ha＝64w,wt1＝8w；凹体顶部连接面:wc＝16448-(i-25)×256,wb＝16384-(i-25)×256,wt2＝8w；凹体内侧面：wa＝16448-(i-25)×256,ha＝64w,wt1＝8w；凹体底部连接面：wc＝16448-(i-25)×256,wb＝16128-(i-25)×256,wt2＝8w；
第41～56层，i表示层的编号：
凹体外侧面：wa＝12288-(i-41)×128，ha＝32w,wt1＝4w；凹体顶部连接面:wc＝12320-(i-41)×128,wb＝12288-(i-41)×128，wt2＝4w；凹体内侧面：wa＝12320-(i-41)×128,ha＝32w,wt1＝4w；凹体底部连接面：wc＝12320-(i-41)×128,wb＝12160-(i-41)×128,wt2＝4w；
第57～72层，i表示层的编号：
凹体外侧面：wa＝10240-(i-57)×64，ha＝16w,wt1＝2w；凹体顶部连接面:wc＝10256-(i-57)×64,wb＝10240-(i-57)×64,wt2＝2w；凹体内侧面：wa＝10256-(i-57)×64,ha＝16w,wt1＝2w；
第57～71层，i表示层的编号：
凹体底部连接面：wc＝10256-(i-57)×64,wb＝10176-(i-57)×64,wt2＝2w；
凹体底面：wd＝9296w，wt3＝8w；
正方形小凹体尺寸为：
第1到第16层，i表示层的编号：
凹体外侧面：wa＝32768-(i-1)×128，ha＝32w,wt1＝4w；凹体顶部连接面:wc＝32800-(i-1)×128,wb＝32768-(i-1)×128,wt2＝4w；凹体内侧面：wa＝32800-(i-1)×128,ha＝32w,wt1＝4w；凹体底部连接面：wc＝32800-(i-1)×128,wb＝32640-(i-1)×128,wt2＝4w；
第17到第32层，i表示层的编号：
凹体外侧面：wa＝30720-(i-17)×64，ha＝16w,wt1＝2w；凹体顶部连接面:wc＝30736-(i-17)×64,wb＝30720-(i-17)×64wt2＝2w；凹体内侧面：wa＝30736-(i-17)×64,ha＝16w,wt1＝2w；凹体底部连接面：wc＝30736-(i-17)×64,wb＝30656-(i-17)×64,wt2＝2w；
第33到第64层，i表示层的编号：
凹体外侧面：wa＝29696-(i-33)×32，ha＝8w,wt1＝1w；凹体顶部连接面:wc＝29704-(i-33)×32,wb＝29696-(i-33)×32，wt2＝1w；凹体内侧面：wa＝29704-(i-33)×32,ha＝8w,wt1＝1w；凹体底部连接面：wc＝29704-(i-33)×32,wb＝29664-(i-33)×32,wt2＝1w；
第65到第96层，i表示层的编号：
凹体外侧面：wa＝28672-(i-65)×16，ha＝4w,wt1＝1w；凹体顶部连接面:wc＝28676-(i-65)×16,wb＝28672-(i-65)×16，wt2＝1w；凹体内侧面：wa＝28676-(i-65)×16,ha＝4w,wt1＝1w；凹体底部连接面：wc＝28676-(i-65)×16,wb＝28656-(i-65)×16,wt2＝1w；
第97到第128层，i表示层的编号：
凹体外侧面：wa＝28160-(i-97)×8，ha＝2w,wt1＝1w；凹体顶部连接面:wc＝28162-(i-97)×8,wb＝28160-(i-97)×8，wt2＝1w；凹体内侧面：wa＝28162-(i-97)×8,ha＝2w,wt1＝1w；凹体底部连接面：wc＝28162-(i-97)×8,wb＝28152-(i-97)×8,wt2＝1w；
第129到第160层，i表示层的编号：
凹体外侧面：wa＝27904-(i-129)×4，ha＝1w,wt1＝1w；凹体顶部连接面:wc＝27905-(i-129)×4,wb＝27904-(i-129)×4，wt2＝1w；凹体内侧面：wa＝27905-(i-129)×4,ha＝1w,wt1＝1w；
第129到第159层，i表示层的编号：
凹体底部连接面：wc＝27905-(i-129)×4,wb＝27900-(i-129)×4,wt2＝1w；
凹体底面：wd＝27781w，wt3＝1w；
所述圆形凹体中：
当圆形凹体外侧面、圆形凹体内侧面圆管高度为hf,直径为da；
圆形凹体顶部连接面、圆形凹体底部连接面外圆直径为dw，内圆直径为dn时；
圆形大凹体尺寸为：
圆形大凹体层数与正方形中凹体层数相同总共72层；各层尺寸与正方形中凹体各层尺寸对应；各层高度hf与正方形中凹体对应层高度ha相等；各层直径da与正方形中凹体对应层环外正方形边长wa相等；各层内圆直径dn与正方形中凹体对应层环内正方形边长wb相等；各层外圆直径dw与正方形中凹体对应层环外正方形边长wc相等；圆形凹体底面为圆盘形，直径为dd,与正方形中凹体底面边长wd相等；
圆形小凹体尺寸为：
圆形小凹体层数与正方形小凹体层数相同总共160层；各层尺寸与正方形小凹体各层尺寸对应；各层高度hf与正方形小凹体对应层高度ha相等；各层直径da与正方形小凹体对应层环外正方形边长wa相等；各层内圆直径dn与正方形小凹体对应层环内正方形边长wb相等；各层外圆直径dw与正方形小凹体对应层对应层环外正方形边长wc相等；
圆形凹体底面为圆盘形，直径为dd,与正方形小凹体底面边长wd相等。
所述纹理测试区为正方形，边长为32768w。
高分辨率测试区、中分辨率测试区、低分辨率测试区由基础模块构成，基础模块为正方形，被分割成四个大小相同的正方形；设基础模块测试分辨率为fb，则分辨率测试区基础模块的边长为32fb；由四个边长为16fb的正方形组合；四个正方形图案分别为：横向黑色、白色相间的条纹，条纹宽度为fb；纵向黑色、白色相间的条纹，条纹宽度为fb；45度方向黑色、白色相间的条纹，条纹宽度为fb；负45度方向黑色、白色相间的条纹，条纹宽度为fb。
1号分辨率测试区：fb＝1w；2号分辨率测试区:fb＝2w；
N号分辨率测试区：fb＝2nw；(n＝1、2、3、……、10)；
fb分别等于1w、2w、4w、8w、…、29w、210w；
根据fb从小到大的顺序，分辨率测试区分别称为1号分辨率测试区、2号分辨率测试区、……、10号分辨率测试区；
低分辨率测试区上粘贴的低分辨率测试卡为一个10号分辨率测试区；中分辨率测试区上粘贴的中分辨率测试卡为两个9号分辨率测试区；4个8号分辨率测试区，16个7号分辨率测试区组合；高分辨率测试区上粘贴的高分辨率测试卡为16个1号分辨率测试区、2号分辨率测试区、……、6号分辨率测试区组合；
灰度测试区由32个大小相同的区域构成，每个区域长为8192w；宽为4096w；分别涂上1～32阶灰度色；色度测试区由24个大小相同的区域构成，每个区域长为8192w；宽为5460w；
分别涂上1～24号颜色。
测试面粘贴的色度测颜色为爱色丽经典标准24色卡ColorChecker Classic。
评测分别按单个测试面进行；含点云指标评测、纹理指标评测：
点云指标评测包括点云分辨率评测、点云尺度准确性评测、点云形状准确性评测；
点云分辨率评测包括外侧面分辨率、内侧面分辨率、正面分辨率；
点云指标评测：点云指标评测分正五边形凹体、正方形凹体、圆形凹体分别计算；
一、点云分辨率评测：
点云分辨率用能够区分的凹体最小尺度的层来表示；尺度越小，分辨率越高；
(1)外侧面分辨率：凹体外侧面轴向可以分辨至少两个以上点云的最小尺度的层；
(2)内侧面分辨率：凹体内侧面轴向可以分辨至少两个以上点云的最小尺度的层；
(3)正面分辨率：凹体底部连接面，在从正五边形或正方形凹体底部连接面外接圆或圆形底部连接面圆环圆心引出的射线与凹体底部连接面至少有两个以上点云的最小尺度层；
二、点云尺度准确性评测：
选择正方形凹体外侧面点云分辨率所在的层，用外侧面点云向底面方向进行投影，对于投影的四个边，采用投影点与拟合线距离平方和最小的线作为拟合线，通过投影计算四条边；
分别计算每条边与对应层外侧面wa的差；找出差值的最大值，该值称为最大边长差；计算拟合线与参与拟合点云距离平方和除以参与计算点云数量，该计算值称为拟合线平均距离；
作为点云准确性评价指标包括最大边长差和拟合平均距离；最大边长差越小、拟合平均距离越小，则点云尺度准确性越好；
三、点云形状准确性评测：
四条拟合线之间的四个夹角与90度的差，用于衡量点云形状准确度；四个夹角越接近90度，形状准确性越高；
纹理指标评测：
纹理指标评测包括色彩偏差评测、灰度偏差评测、纹理分辨率评测；色彩偏差评测包括色相差异、饱和度差异、亮度差异；灰度偏差评测包括色相差异、饱和度差异、亮度差异；纹理分辨率评测包括横向分辨率、纵向分辨率、45度方向分辨率、负45度方向分辨率。
RGB颜色空间转HSL颜色空间的算法
先将R、G、B归一化，找出评测像素R、G、B中间的最大值与最小值，设其为max、min，则RGB颜色空间转HSL颜色空间的计算方法如下：
(1)色相H的计算:
当max＝min时，H＝0；
当max＝R，且G大于等于B时，H＝60×(G-B)/(max-min)；
当max＝R，且G小于B时，H＝360+60×(G-B)/(max-min)；
当max＝G时：H＝120+60×(B-R))/(max-min)；
当max＝B时：H＝240+60×(R-G))/(max-min)；
(2)亮度L计算
L＝(max+min)/2
(3)饱和度S计算
当L＝0或者max＝min时：S＝0；
当L大于零且小于等于0.5时：S＝0.5×(max-min)/L
当L大于0.5时：S＝0.5×(max-min)/(1-L)
灰度偏差评测：对于灰度测试卡，进行灰度偏差评测，评测方法为：
(1)标准HSL值：
标准色相H＝0；标准饱和度S＝0；
第n阶灰色标准亮度L＝n/32
(2)对应的灰度测试卡测试值：
将纹理对应的灰色区域正中间1/4面积的RGB颜色值，并根据区域像素个数，对所有像素分别按红色分量、绿色分量、蓝色分量计算平均值；
根据红色分量、绿色分量、蓝色分量的平均值，计算测量色相H、测量亮度L、测量饱和度S；
色相差异＝测量色相H；
饱和度差异＝测量饱和度S；
亮度差异＝测量亮度L-标准亮度L；
色彩偏差评测：
对于色度测试卡，进行色彩偏差评测,评测方法为：
(1)分别计算1-24号颜色的标准色相、标准饱和度、标准亮度L；
(2)对于色度测试卡测量的数据，将纹理对应的灰色区域正中间1/4面积的RGB颜色值，并根据区域像素个数，对所有像素分别按红色分量、绿色分量、蓝色分量计算平均值；
(3)根据红色分量、绿色分量、蓝色分量的平均值，计算测量色相H、测量亮度L、测量饱和度S；
(4)色相差异＝测量色相H-标准色相；
饱和度差异＝测量饱和度S-标准饱和度；
亮度差异＝测量亮度L-标准亮度L；
纹理分辨率评测：
纹理分辨率分四个方向进行评测，根据方向，分为横向分辨率、纵向分辨率、45
度方向分辨率，负45度方向分辨率；分辨率评价指标为：1级分辨率、2级分辨率、……、10级分辨率；等级越低分辨率越高；
评测方法是：用黑色条纹被白色条纹完全分割算法：在白色条纹和黑色条纹垂直方向的像素中，令相邻条纹亮度差等于相邻白色条纹区域最高亮度Lmax减去相邻黑色条纹区域最低亮度Lmin；计算整个条纹中相邻条纹亮度差最小值，当整个条纹中相邻条纹亮度差最小值大于32时，判断白色条纹被黑色条纹完全分割；
(1)横向分辨率：
横向8根白色条纹被黑色条纹完全分割，8根黑色条纹被白色条纹完全分割；
若满足上述条件的最小分辨率测试区为n号分辨率测试区，则横向分辨率为n级分辨率
(2)纵向分辨率：
纵向8根白色条纹被黑色条纹完全分割，8根黑色条纹被白色条纹完全分割；
若满足上述条件的最小分辨率测试区为n号分辨率测试区，则纵向分辨率为n级分辨率
(3)45度方向分辨率：
45度方向8根白色条纹被黑色条纹完全分割，8根黑色条纹被白色条纹完全分割；若满足上述条件的最小分辨率测试区为n号分辨率测试区，则45度方向分辨率为n级分辨率
(4)负45度方向分辨率：
负45度方向8根白色条纹被黑色条纹完全分割，8根黑色条纹被白色条纹完全分割；若满足上述条件的最小分辨率测试区为n号分辨率测试区，则45度方向分辨率为n级分辨率。
测试面粘贴的色度测试卡颜色参数为爱色丽经典标准24色卡ColorCheckerClassic的颜色参数。
本发明的积极效果是：
1、提供了一种激光雷达数据与空中三角测量数据中点云融合和纹理融合的融合质量测试模具；提供了根据模具的数据融合的评测指标。
2、为激光点云与空中三角测量点云融合数据提供了评估模型以及评估参数测试方法，为今后数据融合质量提出检测手段；为激光雷达测量、空中三角测量提供评测模具和评测方法。
四、附图说明
图1是本发明的模具结构整体示意图。
图2是将正十二面体各面展开在一个平面上示意图。
图3是本发明的模具底面即支撑面结构示意图。
图4是邻面安装板结构示意图。
图5是十一个测试面结构示意图。
图6是本发明的凹体结构设计示意图。
图7是正五边形凹体顶面示意图。
图8是正五边形凹体外侧面、正五边形凹体内侧面为正五边形管结构示意图。
图9是正五边形凹体顶部连接面、正五边形凹体底部连接面正五边形环示意图。
图10是正方形凹体的凹体顶面形状为一正方形环结构示意图。
图11是正方形凹体外侧面、正方形凹体内侧面为正方形管结构示意图。
图12是正方形凹体顶部连接面、正方形凹体底部连接面为正方形环结构示意图。
图13是为正方形凹体底面为正方形板结构示意图。
图14是圆形凹体的凹体顶面为圆环形结构示意图。
图15是圆形凹体外侧面、圆形凹体内侧面为圆管形结构示意图。
图16是圆形凹体顶部连接面、圆形凹体底部连接面为圆环结构示意图。
图17是本发明的测试面分辨率测试区基础图形示意图。
图中，1测试面，2正方型大凹口，3正方形中凹口，4正五边形凹口，5正方形小凹口，6圆形大凹口，7圆形小凹口，11-1～11-10测试面安装孔，12-1、12-2正方型大凹体安装孔，13-1、13-2正方型中凹体安装孔，14-1、14-2正五边形凹体安装孔，15-1、15-2正方形小凹体安装孔，16-1、16-2圆形大凹体安装孔，17-1、17-2圆形小凹体安装孔，21高分辨率测试区，22中分辨率测试区，23低分辨率测试区，24灰度测试区，25色度测试区，30底面，31-1～31-10底面安装孔，31-a 31-b凹体顶面，32-a、32-b第1层凹体外侧面，33-a、33-b第1层凹体顶部连接面，34-a、34-b第1层凹体内侧面，35-a、35-b第1层凹体底部连接面，36-a、36-b第2层凹体外侧面，37-a、37-b第2层凹体顶部连接面，38-a、38-b第2层凹体内侧面，39-a、39-b第2层凹体底部连接面，40-a、40-b第3层凹体外侧面，41-a、41-b第3层凹体顶部连接面，42-a、42-b第3层凹体内侧面，43-a、43-b第3层凹体底部连接面，……，44-a、44-b第n-1层凹体底部连接面，45-a、45-b第n-1层凹体外侧面，46-a、46-b第n-1层凹体顶部连接面，47-a、47-b第n-1层凹体内侧面，48凹体底面，201正五边形凹体顶面，202-1～202-10，正五边形凹体顶面安装孔，101正方形凹体顶面，102-1～102-8正方形凹体顶面安装孔，301圆形凹体顶面，302-1～302-4圆形凹体顶面安装孔。
五、具体实施方式
参见附图1、2.本发明的测试模具为十二个正五边形平面组成的正十二面体构成。正五边形边长根据评测凹型模具与无人机、激光三维雷达的距离确定，满足融合数据三角蒙皮最小分辨率测试需求。设正五边形边长为L；最小设计尺度为w，L大于131072w。
正十二面体各面展开后在一个平面上，最下边的面为底面、最上边的面为顶面；底面与顶面平行，且置于水平方向；与底面相邻的五个面，从俯视角度看，按顺时针方向分别命名为A1面、A2面、A3面、A4面、A5面；与顶面相邻的五个面，从俯视角度看，按顺时针方向分别命名为B1面、B2面、B3面、B4面、B5面。A1面与B1、B2面相邻。除底面外，其余11面有相同设计，相同设计的顶面、A1～A5面、B1～B5面均称为测试面；底面称为支撑面。
参见图3。在底面30上，每边有两个以上底面安装孔31-1～31-10，每边底面安装孔数量相同，与边距离相同，在边的垂直平分线上成对称分布，安装孔朝向模具内部焊接或粘接安装螺母。
参见附4.相邻底面、测试面通过邻面安装板32将测试面或邻面紧固，使得底面和十一个测试面紧密连接，成为一个正十二面体整体结构。邻面安装板为刚度、力学性能与韧性较好的材料，实施例采用不锈钢。
邻面安装板32为矩形材料，在矩形长边正中间折成116.565度角，在折线两边各打一个邻面安装孔33-1、33-2邻面安装孔。邻面安装孔大小与底面安装孔大小相同；邻面安装孔到折线的距离与底面安装孔到边的距离相同。
参见图5.11个测试面结构相同。测试面上切割有正方型大凹口2、正方形中凹口3、正五边形凹口4、正方形小凹口5、圆形大凹口6、圆形小凹口7共5个凹口分别用于安装凹型模具的正方型大凹体、正方形中凹体、正五边形凹体、正方形小凹口体、圆形大凹口体、圆形小凹口体。正方型大凹体、正方形中凹体、正方形小凹口体统称为正方形凹体，圆形大凹口体、圆形小凹口体统称为圆形凹体。
测试面上未切割部分用于粘贴纹理评测卡构成纹理测试区；纹理测试卡有高分辨率测试卡、中分辨率测试卡、低分辨率测试卡、色度测试卡、灰度测试卡，分别粘贴在高分辨率测试区21、中分辨率测试区22、低分辨率测试区23、灰度测试区24、色度测试区25。纹理测试区尽可能利用测试面各角没被切割的面积，各纹理测试区为正方形，边长为32768w；所粘贴纹理测试卡的颜色有24种颜色，分别称为1号颜色～24号颜色，灰度共32阶，每阶飞度红色分量、绿色分量、蓝色分量的值相等；32阶灰度分别命名为1阶灰度～32阶灰度；第n阶灰度颜色为：红色分量＝绿色分量＝蓝色分量＝7+8(n-1)。
测试面安装孔11-1～11-10与底面安装孔31-1～31-10大小与位置相同；安装孔朝向模具内部焊接或粘接安装螺母。
正五边形凹口4是在测试面中间切割一个边长为32768w的正五边形；正五边形凹口各边与测试面各边平行且距离相等；在正五边形凹口各边，每边分别分布有2个正五边形凹体安装孔14-1、14-2，用于安装正五边形凹体。
正五边形凹口4各边与测试面对应边组成的梯形区域，用于切割正方型大凹口2、正方形中凹口3、正方形小凹口5、圆形大凹口6、圆形小凹口7；上述切割凹口位于正五边形凹口各边与测试面对应边组成的梯形区域正中间。
正方形凹口是在正五边形凹口各边与测试面各边之间切割三个边长为32768w的正方形凹口，分别为正方型大凹口2、正方形中凹口3、正方形小凹口5，在正方形凹口各边，每边分别分布有2个正方形凹体安装孔、分别为正方型大凹体安装孔12-1、12-2、正方型中凹体安装孔13-1、13-2、正方形小凹体安装孔15-1、15-2，分别用于安装正方型大凹体、正方形中凹体、正方形小凹体；正方型大凹体安装孔12-1、12-2、正方型中凹体安装孔13-1、13-2、正方形小凹体安装孔15-1、15-2的大小相同，同一边两个安装孔之间的距离相同，与正方形凹口对应边的距离相同；朝向模具内部焊接或粘接安装螺母。
所述圆形凹口是在正五边形凹口各边与测试面各边之间切割两个直径为32768w的圆形凹口，分别称为圆形大凹口6、圆形小凹口7。
在圆形大凹口6、圆形小凹口7边上有圆形凹体安装孔，分别称为圆形大凹体安装孔16-1、16-2，圆形小凹体安装孔17-1、17-2。
参见附图6.凹体包括正五边形凹体、正方形凹体、圆形凹体，均由多个部件组合，各部件在相邻处粘接或者焊接。
各凹体有n层，链接顺序从上到下为：凹体顶面，第1层凹体外侧面、第1层凹体顶部连接面、第1层凹体内侧面、第1层凹体底部连接面、第2层凹体外侧面、第2层凹体顶部连接面、第2层凹体内侧面、第2层凹体底部连接面、……、第n-1层凹体外侧面、第n-1层凹体顶部连接面、第n-1层凹体内侧面、凹体底面。
凹体采用力学性能好的板状材料制作，本实施例采用不锈钢板。
参见附图7、8、9。正五边形凹口4是在测试面中间切割一个边长为32768w的正五边形；正五边形凹口各边与测试面个边平行且距离相等；在正五边形凹口各边，每边分别分布有2个正五边形凹体安装孔、分别称为正方型大凹体安装孔12-1、12-2、正方型中凹体安装孔13-1、13-2、正方形小凹体安装孔15-1、15-2，用于安装正五边形凹体。
正五边形凹口4各边与测试面对应边组成的梯形区域，用于切割正方型大凹口2、正方形中凹口3、正方形小凹口5、圆形大凹口6、圆形小凹口7；上述切割凹口位于正五边形凹口各边与测试面对应边组成的梯形区域正中间。
正五边形凹体由一个正五边形凹体顶面201、多个正五边形凹体外侧面、多个正五边形凹体顶部连接面、多个正五边形凹体内侧面、多个正五边形凹体底部连接面、正五边形凹体底面构成，在相邻处粘接或焊接。上述部件采用力学性能好的板状材料，本实施例采用不锈钢板制作。
正五边形凹体顶面为一正五边形环结构，五边形凹体顶面内切割掏空的五边形边长为32768w；五边形凹体顶面外五边形边长大于32768w，在正五边形环上有正五边形凹体顶面安装孔202-1～202-10，正五边形凹体顶面安装孔与正五边形凹体安装孔对应；用螺丝穿过凹体顶面安装孔，将正五边形凹体顶面固定在测试面上。
正五边形凹体顶部连接面、正五边形凹体底部连接面为正五边形环；环外正五边形边长为wf，环内正方形边长为wg。正五边形凹体层数与正方形中凹体层数相同，总共72层；各层尺寸与正方形中凹体各层尺寸对应。
各层高度he与正方形中凹体对应层高度ha相等；顶部连接面、底部连接面环内各层正方形边长wg与环内正方形中凹体对应层边长wb相等；顶部连接面、底部连接面环外正五边形各层边长wf与环外正方形中凹体对应层边长wc相等。
正五边形凹体底面边长为wh与正方形中凹体底面边长wd相等。
过正五边形凹体底面中心、且与正五边形凹体底面垂直的线为正五边形凹体轴线；过正五边形凹体轴线的平面与正五边形凹体相交有相交线；该平面以正五边形凹体轴线为轴，以11.25度角旋转，形成与正五边形凹体相交的32条相交线，并将正五边形凹体朝向轴线一侧分成32个区域；这32各区域按顺时针方向依次涂上1～32阶灰色。
参见附图10-13。正方形凹体包括正方形大凹体、正方形中凹体、正方形小凹体，均由一个正方形凹体顶面、多个正方形凹体外侧面、多个正方形凹体顶部连接面、多个正方形凹体内侧面、多个正方形凹体底部连接面、正方形凹体底面构成。上述部件采用力学性能好的板状材料，在相邻处粘接或焊接，本实施例采用不锈钢板。
正方形大凹体、正方形中凹体、正方形小凹体的凹体顶面101形状相同，为一正方形环结构，内部为掏空区域；正方形凹体顶面内切割掏空的正方形边长为32768w；正方形凹体顶面外正方形边长大于32768w。
正方形凹体顶面每边有两个正方形凹体顶面安装孔102-1～102-8，正方形凹体顶面安装孔分别与正方型大凹体安装孔、正方型中凹体安装孔、正方形小凹体安装孔对应；用螺丝穿过凹体顶面安装孔，将正方形凹体顶面固定在测试面上。
正方形凹体外侧面、正方形凹体内侧面为正方形管；高度为ha,宽度为wa；
在面向轴心的一面，涂有黑白相间的条纹，条纹宽度为：wt1。
正方形凹体顶部连接面、正方形凹体底部连接面为正方形环；环外正方形边长为wc，环内正方形边长为wb；在两边正方形环上，涂有黑白相间的条纹，条纹宽度为wt2；
正方形凹体底面为正方形板，边长为wd。
将底面正方形板均匀分成相同大小的四个正方形；四个正方形分别粘贴绘制黑白相间的横向条纹，竖向条纹，斜向条纹；条纹宽度为wt3。
正方形凹体顶面、多个正方形凹体外侧面、多个正方形凹体顶部连接面、多个正方形凹体内侧面、正方形凹体底面采用力学性能好的板状材料，本实时例采用不锈钢板。
参见附图14、15、16。圆形凹体包括圆形大凹体、圆形小凹体，均由一个圆形凹体顶面、多个圆形凹体外侧面、多个圆形凹体顶部连接面、多个圆形凹体内侧面、多个圆形凹体底部连接面、圆形凹体底面构成。上述部件采用力学性能好的板状材料，本实施例采用不锈钢。在相邻处粘接或焊接。
圆形大凹体、圆形小凹体的凹体顶面形状相同，为一圆环形结构，在圆环形上有安装孔302-1～302-4。
圆形凹体顶面301内切割掏空的圆形直径为32768w；圆形凹体顶面外圆直径大于32768w。圆形凹体顶面有4个圆形凹体顶面安装孔302-1～302-4，圆形凹体顶面安装孔与圆形凹体安装孔对应；用螺丝穿过凹体顶面安装孔，将圆形凹体顶面固定在测试面上。
圆形凹体外侧面、圆形凹体内侧面为圆管形；高度为hf,直径为da。圆形凹体顶部连接面、圆形凹体底部连接面为圆环；外圆直径为dw，内圆直径为dn；圆形凹体底面为圆盘形，直径为dd。
过圆形凹体底面中心、且与圆形凹体底面垂直的线为圆形凹体轴线；过圆形凹体轴线的平面与圆形凹体相交有相交线；该平面以圆形凹体为轴，以15度角旋转，形成与圆形凹体相交的24条相交线，并将圆形凹体朝向轴线一侧分成24个区域；这24个区域按顺时针方向依次涂上1～24号颜色。
参见附图17.纹理测试区为正方形，边长为32768w。
高分辨率测试区21、中分辨率测试区22、低分辨率测试区23基础图形为正方形，如图17所示。正方形被分割成四个大小相同的正方形；设基础模块测试分辨率为fb，则分辨率测试区基础图形的边长为32fb；由四个边长为16fb的正方形组合；四个正方形图案分别为：横向黑色、白色相间的条纹，条纹宽度为fb；纵向黑色、白色相间的条纹，条纹宽度为fb；45度方向黑色、白色相间的条纹，条纹宽度为fb；-45度方向黑色、白色相间的条纹，条纹宽度为fb；
1号分辨率测试区：fb＝1w；2号分辨率测试区:fb＝2w；
N号分辨率测试区：fb＝2nw；(n＝1、2、3、……、10)；
fb分别等于1w、2w、4w、8w、…、29w、210w；
根据fb从小到大的顺序，分辨率测试区分别称为1号分辨率测试区、2号分辨率测试区、……、10号分辨率测试区；
低分辨率测试区23为一个10号分辨率测试区；
中分辨率测试区22为两个9号分辨率测试区；4个8号分辨率测试区，16个7号分辨率测试区组合；
高分辨率测试区21为16个1号分辨率测试区、2号分辨率测试区、……、6号分辨率测试区组合；
灰度测试区24由32个大小相同的区域构成，每个区域长为8192w；宽为4096w；分别涂上1-32阶灰度色；色度测试区25由24个大小相同的区域构成，每个区域长为8192w；宽为5460w；分别涂上1～24号颜色。
本实施例中，正方型大凹体尺寸如下：
第1层凹体外侧面,第2层凹体外侧面：wa＝32768w,ha＝1024w,wt1＝128w；
第1层凹体顶部连接面,第1层凹体底部连接面:wc＝33792w,wb＝32768w,wt2＝128w；
第1层凹体内侧面:wa＝33792w,ha＝1024w,wt1＝128w；
第2层凹体顶部连接面:wc＝33280w,wb＝32768w,wt2＝128w；
第2层凹体内侧面:wa＝33280w,ha＝1024w,wt1＝128w；
第2层凹体底部连接面:wc＝33280w,wb＝28672w,wt2＝128w；
第3到6层凹体外侧面：wa＝28672w,ha＝512w,wt1＝64w；
第3到4层凹体顶部连接面,第3到4层凹体底部连接面:wc＝29184w,wb＝28672w,wt2＝64w；
第3到4层凹体内侧面:wa＝29184w,ha＝512w,wt1＝64w；
第5到6层凹体顶部连接面,第5层凹体底部连接面:wc＝28928w,wb＝28672w,wt2＝64w；第5到6层凹体内侧面:wa＝28928w,ha＝512w,wt1＝64w；
第6层凹体底部连接面:wc＝28928w,wb＝24576w,wt2＝128w；
第7到14层凹体外侧面：wa＝24576w,ha＝256w,wt1＝32w；
第7到10层凹体顶部连接面、第7到10层凹体底部连接面:wc＝24832w,wb＝24576w,wt2＝32w；
第7到10层凹体内侧面:wa＝24832w,ha＝256w,wt1＝32w；
第11到14层凹体顶部连接面,第11-13层凹体底部连接面:wc＝24704w,wb＝24576w,wt2＝32w；
第11到14层凹体内侧面:wa＝24704w,ha＝256w,wt1＝32w；
凹体底面：wd＝24704w，wt3＝64w。
正方形中凹体尺寸为：
第1到第8层，i表示层的编号
凹体外侧面：wa＝32768-(i-1)×1024，ha＝256w,wt1＝32w；
凹体顶部连接面:wc＝33024-(i-1)×1024,wb＝32768-(i-1)×1024,wt2＝32w；
凹体内侧面：wa＝33024-(i-1)×1024,ha＝256w,wt1＝32w；
凹体底部连接面：wc＝33024-(i-1)×1024,wb＝31744-(i-1)×1024,wt2＝32w；
第9到24层，i表示层的编号：
凹体外侧面：wa＝24576-(i-9)×512，ha＝128w,wt1＝16w；
凹体顶部连接面:wc＝24704-(i-9)×512,wb＝24576-(i-9)×512,wt2＝16w；
凹体内侧面：wa＝24704-(i-9)×512,ha＝128w,wt1＝16w；
凹体底部连接面：wc＝24704-(i-9)×512,wb＝24064-(i-9)×512,wt2＝16w；
第25到40层，i表示层的编号：
凹体外侧面：wa＝16384-(i-25)×256，ha＝64w,wt1＝8w；
凹体顶部连接面:wc＝16448-(i-25)×256,wb＝16384-(i-25)×256,wt2＝8w；
凹体内侧面：wa＝16448-(i-25)×256,ha＝64w,wt1＝8w；
凹体底部连接面：wc＝16448-(i-25)×256,wb＝16128-(i-25)×256,wt2＝8w；
第41到56层，i表示层的编号：
凹体外侧面：wa＝12288-(i-41)×128，ha＝32w,wt1＝4w；
凹体顶部连接面:wc＝12320-(i-41)×128,wb＝12288-(i-41)×128，wt2＝4w；
凹体内侧面：wa＝12320-(i-41)×128,ha＝32w,wt1＝4w；
凹体底部连接面：wc＝12320-(i-41)×128,wb＝12160-(i-41)×128,wt2＝4w；
第57到72层，i表示层的编号：
凹体外侧面：wa＝10240-(i-57)×64，ha＝16w,wt1＝2w；
凹体顶部连接面:wc＝10256-(i-57)×64,wb＝10240-(i-57)×64,wt2＝2w；
凹体内侧面：wa＝10256-(i-57)×64,ha＝16w,wt1＝2w；
第57到71层，i表示层的编号：
凹体底部连接面：wc＝10256-(i-57)×64,wb＝10176-(i-57)×64,wt2＝2w；
凹体底面：wd＝9296w，wt3＝8w；
正方形小凹体尺寸为：
第1到第16层，i表示层的编号：
凹体外侧面：wa＝32768-(i-1)×128，ha＝32w,wt1＝4w；
凹体顶部连接面:wc＝32800-(i-1)×128,wb＝32768-(i-1)×128,wt2＝4w；
凹体内侧面：wa＝32800-(i-1)×128,ha＝32w,wt1＝4w；
凹体底部连接面：wc＝32800-(i-1)×128,wb＝32640-(i-1)×128,wt2＝4w；
第17到第32层，i表示层的编号：
凹体外侧面：wa＝30720-(i-17)×64，ha＝16w,wt1＝2w；
凹体顶部连接面:wc＝30736-(i-17)×64,wb＝30720-(i-17)×64wt2＝2w；
凹体内侧面：wa＝30736-(i-17)×64,ha＝16w,wt1＝2w；
凹体底部连接面：wc＝30736-(i-17)×64,wb＝30656-(i-17)×64,wt2＝2w；
第33到第64层，i表示层的编号：
凹体外侧面：wa＝29696-(i-33)×32，ha＝8w,wt1＝1w；
凹体顶部连接面:wc＝29704-(i-33)×32,wb＝29696-(i-33)×32，wt2＝1w；
凹体内侧面：wa＝29704-(i-33)×32,ha＝8w,wt1＝1w；
凹体底部连接面：wc＝29704-(i-33)×32,wb＝29664-(i-33)×32,wt2＝1w；
第65到第96层，i表示层的编号：
凹体外侧面：wa＝28672-(i-65)×16，ha＝4w,wt1＝1w；
凹体顶部连接面:wc＝28676-(i-65)×16,wb＝28672-(i-65)×16，wt2＝1w；
凹体内侧面：wa＝28676-(i-65)×16,ha＝4w,wt1＝1w；
凹体底部连接面：wc＝28676-(i-65)×16,wb＝28656-(i-65)×16,wt2＝1w；
第97到第128层，i表示层的编号：
凹体外侧面：wa＝28160-(i-97)×8，ha＝2w,wt1＝1w；
凹体顶部连接面:wc＝28162-(i-97)×8,wb＝28160-(i-97)×8，wt2＝1w；
凹体内侧面：wa＝28162-(i-97)×8,ha＝2w,wt1＝1w；
凹体底部连接面：wc＝28162-(i-97)×8,wb＝28152-(i-97)×8,wt2＝1w；
第129到第160层，i表示层的编号：
凹体外侧面：wa＝27904-(i-129)×4，ha＝1w,wt1＝1w；
凹体顶部连接面:wc＝27905-(i-129)×4,wb＝27904-(i-129)×4，wt2＝1w；
凹体内侧面：wa＝27905-(i-129)×4,ha＝1w,wt1＝1w；
第129到第159层，i表示层的编号：
凹体底部连接面：wc＝27905-(i-129)×4,wb＝27900-(i-129)×4,wt2＝1w；
凹体底面：wd＝27781w，wt3＝1w；
圆形大凹体尺寸为：圆形大凹体层数与正方形中凹体层数相同总共72层；各层尺寸与正方形中凹体各层尺寸对应。
各层高度hf与正方形中凹体对应层高度ha相等；各层直径da与正方形中凹体对应层环外正方形边长wa相等；各层内圆直径dn与正方形中凹体对应层环内正方形边长wb相等；各层外圆直径dw与正方形中凹体对应层环外正方形边长wc相等；圆形凹体底面为圆盘形，直径为dd,与正方形中凹体底面边长wd相等；
圆形小凹体尺寸为：圆形小凹体层数与正方形小凹体层数相同总共160层；各层尺寸与正方形小凹体各层尺寸对应。
各层高度hf与正方形小凹体对应层高度ha相等；各层直径da与正方形小凹体对应层环外正方形边长wa相等。各层内圆直径dn与正方形小凹体对应层环内正方形边长wb相等；各层外圆直径dw与正方形小凹体对应层对应层环外正方形边长wc相等。
圆形凹体底面为圆盘形，直径为dd,与正方形小凹体底面边长wd相等。
本发明的激光雷达与空三测量数据融合评测凹型模具的评测方法，评测指标分别按单个测试面进行评测；评测包括：点云指标评测、纹理指标评测。
点云指标评测：点云指标评测分正五边形凹体、正方形凹体、圆形凹体分别计算；
一、点云分辨率评测：
点云分辨率用能够区分的凹体最小尺度的层来表示；尺度越小，分辨率越高；
(1)外侧面分辨率
凹体外侧面轴向可以分辨至少两个以上点云的最小尺度的层；
(2)内侧面分辨率
凹体内侧面轴向可以分辨至少两个以上点云的最小尺度的层；
(3)正面分辨率
凹体底部连接面，在从正五边形或正方形凹体底部连接面外接圆或圆形底部连接面圆环圆心引出的射线与凹体底部连接面至少有两个以上点云的最小尺度层；
二、点云尺度准确性评测
选择正方形凹体外侧面点云分辨率所在的层，用外侧面点云向底面方向进行投影，对于投影的四个边，采用投影点与拟合线距离平方和最小的线作为拟合线，通过投影计算四条边；
分别计算每条边与对应层外侧面wa的差；找出差值的最大值，称为最大边长差；拟合线与参与拟合点云距离平方和除以参与计算点云数量，设该指标为拟合线平均距离；
作为点云准确性评价指标包括最大边长差和拟合平均距离；最大边长差越小、拟合平均距离越小，则点云尺度准确性越好。
三、点云形状准确性评测：
四条拟合线之间的四个夹角与90度的差，用于衡量点云形状准确度；四个夹角越接近90度，形状准确性越高；
纹理指标评测：
RGB颜色空间转HSL颜色空间的算法：先将R、G、B归一化，找出评测像素R、G、B中间的最大值与最小值，设其为max、min，则RGB颜色空间转HSL颜色空间的计算方法如下：
(1)色相H的计算:
当max＝min时，H＝0；
当max＝R，且G大于等于B时：H＝60×(G-B)/(max-min)；
当max＝R，且G小于B时：H＝360+60×(G-B)/(max-min)；
当max＝G时：H＝120+60×(B-R))/(max-min)；
当max＝B时：H＝240+60×(R-G))/(max-min)；
(2)亮度L计算：
L＝(max+min)/2
(3)饱和度S计算：
当L＝0或者max＝min时，S＝0；
当L大于零且小于等于0.5时：S＝0.5×(max-min)/L
当L大于0.5时：S＝0.5×(max-min)/(1-L)
灰度偏差评测：
(1)标准HSL值：
标准色相H＝0；标准饱和度S＝0；
第n阶灰色标准亮度L＝n/32：
(2)对应的测试值：
将纹理对应的灰色区域正中间1/4面积的RGB颜色值，并根据区域像素个数，对所有像素分别按红色分量、绿色分量、蓝色分量计算平均值；
根据红色分量、绿色分量、蓝色分量的平均值，计算测量色相H、测量亮度L、测量饱和度S；
色相差异＝测量色相H；
饱和度差异＝测量饱和度S；
亮度差异＝测量亮度L-标准亮度L；
色彩偏差评测：
(1)分别计算1-24号颜色的标准色相、标准饱和度、标准亮度L；
(2)将纹理对应的灰色区域正中间1/4面积的RGB颜色值，并根据区域像素个数，对所有像素分别按红色分量、绿色分量、蓝色分量计算平均值；
(3)根据红色分量、绿色分量、蓝色分量的平均值，计算测量色相H、测量亮度L、测量饱和度S；
(4)色相差异＝测量色相H；
饱和度差异＝测量饱和度S；
亮度差异＝测量亮度L-标准亮度L；
纹理分辨率评测：纹理分辨率分四个方向进行评测，根据方向，分为横向分辨率、纵向分辨率、45度方向分辨率，负45度方向分辨率；分辨率评价指标为：1级分辨率、2级分辨率、……、10级分辨率，等级越低分辨率越高。
评测方法是：
(1)横向分辨率：横向8根白色条纹被黑色条纹完全分割，8根黑色条纹被红色条纹完全分割；若满足上述条件的最小分辨率测试区为n号分辨率测试区，则横向分辨率为n级分辨率；
(2)纵向分辨率：纵向8根白色条纹被黑色条纹完全分割，8根黑色条纹被红色条纹完全分割；若满足上述条件的最小分辨率测试区为n号分辨率测试区，则纵向分辨率为n级分辨率；
(3)45度方向分辨率：45度方向8根白色条纹被黑色条纹完全分割，8根黑色条纹被红色条纹完全分割；若满足上述条件的最小分辨率测试区为n号分辨率测试区，则45度方向分辨率为n级分辨率；
(4)负45度方向分辨率：负45度方向8根白色条纹被黑色条纹完全分割，8
根黑色条纹被红色条纹完全分割；若满足上述条件的最小分辨率测试区为n号分辨率测试区，则45度方向分辨率为n级分辨率。
本实施例中，测试面粘贴的颜色参数为：爱色丽经典标准24色卡ColorCheckerClassic的颜色参数。

Claims (9)

1.一种激光雷达与空三测量数据融合评测凹型模具，其特征在于：
评测凹型模具为十二个正五边形平面组成的正十二面体，正五边形边长根据评测凹型模具与无人机、激光三维雷达的距离确定，满足融合数据三角蒙皮最小分辨率测试需求，设正五边形边长为L；最小设计尺度为w，L大于131072w；
正十二面体各面展开后在一个平面上，最下边的面为底面、最上边的面为顶面；底面与顶面平行，且置于水平方向；与底面相邻的五个面，从俯视角度看，按顺时针方向分别命名为A1面、A2面、A3面、A4面、A5面；与顶面相邻的五个面，从俯视角度看，按顺时针方向分别命名为B1面、B2面、B3面、B4面、B5面；A1面与B1面、B2面相邻；除底面外，其余11面有相同设计，都称为测试面；底面称为支撑面；相邻底面、测试面通过邻面安装板32紧固，使得底面和十一个测试面紧密连接，成为一个正十二面体整体结构；
测试面上切割有正方型大凹口(2)、正方形中凹口(3)、正五边形凹口(4)、正方形小凹口(5)、圆形大凹口(6)、圆形小凹口(7)共5个凹口分别用于安装凹型模具的正方型大凹体、正方形中凹体、正五边形凹体、正方形小凹体、圆形大凹体、圆形小凹口体；
测试面上未切割部分用于粘贴纹理评测卡构成纹理测试区；纹理测试卡有高分辨率测试卡、中分辨率测试卡、低分辨率测试卡、色度测试卡、灰度测试卡，分别粘贴在高分辨率测试区(21)、中分辨率测试区(22)、低分辨率测试区(23)、灰度测试区(24)、色度测试区(25)；纹理测试区尽可能利用测试面各角没被切割的面积，各纹理测试区为正方形，边长为32768w；色度测试卡有24种颜色，分别称为1号颜色～24号颜色，灰度测试卡有32阶灰度，每阶灰度红色分量、绿色分量、蓝色分量的值相等；32阶灰度分别命名为1阶灰度～32阶灰度；第n阶灰度颜色为：红色分量＝绿色分量＝蓝色分量＝7+8(n-1)；
正方型大凹体、正方形中凹体、正方形小凹口体统称为正方形凹体，圆形大凹口体、圆形小凹口体统称为圆形凹体；
正五边形凹体、正方形凹体、圆形凹体由多个部件组合，各部件在相邻处粘接或者焊接，各凹体有n层，连接顺序从上到下为：凹体顶面(31-a、31-b)、第1层凹体外侧面(32-a、32-b)、第1层凹体顶部连接面(33-a、33-b)、第1层凹体内侧面(34-a、34-b)、第1层凹体底部连接面(35-a、35-b)、第2层凹体外侧面、第2层凹体顶部连接面、第2层凹体内侧面、第2层凹体底部连接面、……、第n-1层凹体外侧面、第n-1层凹体顶部连接面、第n-1层凹体内侧面、凹体底面(48)。
2.如权利要求1所述的激光雷达与空三测量数据融合评测凹型模具，其特征在于：在底面(30)上，每边有两个以上底面安装孔(31-1～31-10)，安装孔朝向模具内部焊接或粘接安装螺母；每边底面安装孔数量相同，与边距离相同，在边的垂直平分线上成对称分布；测试面安装孔(11-1～11-10)与底面安装孔(31-1～31-10)大小与位置相同；安装孔朝向模具内部焊接或粘接安装螺母；
邻面安装板(32)为矩形材料，在矩形长边正中间折成116.565度角，在折线两边各打一个邻面安装孔(33-1、33-2)，邻面安装孔(33-1、33-2)大小与底面安装孔大小相同；邻面安装孔到折线的距离与底面安装孔到边的距离相同；各相邻底面与测试面、相邻测试面间通过螺丝和邻面安装板紧固连接成一个正十二面体。
3.如权利要求1所述的激光雷达与空三测量数据融合评测凹型模具，其特征在于：所述正五边形凹口(4)是在测试面中间切割一个边长为32768w的正五边形；正五边形凹口各边与测试面各边平行且距离相等；在正五边形凹口各边，每边分别分布有2个正五边形凹体安装孔(14-1、14-2)，用于安装正五边形凹体；
正五边形凹口(4)各边与测试面对应边组成的梯形区域，用于切割正方型大凹口(2)、正方形中凹口(3)、正方形小凹口(5)、圆形大凹口(6)、圆形小凹口(7)；上述切割凹口位于正五边形凹口各边与测试面对应边组成的梯形区域正中间；
所述正方形凹口是在正五边形凹口各边与测试面各边之间切割三个边长为32768w的正方形凹口，分别为正方型大凹口(2)、正方形中凹口(3)、正方形小凹口(5)，在正方形凹口各边，每边分别分布有2个正方形凹体安装孔、分别为正方型大凹体安装孔(12-1、12-2)、正方型中凹体安装孔(13-1、13-2)、正方形小凹体安装孔(15-1、15-2)，分别用于安装正方型大凹体、正方形中凹体、正方形小凹体；正方型大凹体安装孔(12-1、12-2)、正方型中凹体安装孔(13-1、13-2)、正方形小凹体安装孔(15-1、15-2)的大小相同，同一边两个安装孔之间的距离相同，与正方形凹口对应边的距离相同；朝向模具内部焊接或粘接安装螺母；
所述圆形凹口是在正五边形凹口各边与测试面各边之间切割两个直径为32768w的圆形凹口，分别称为圆形大凹口(6)、圆形小凹口(7)；
在圆形大凹口(6)、圆形小凹口(7)边上有圆形凹体安装孔，分别称为圆形大凹体安装孔(16-1、16-2)，圆形小凹体安装孔(17-1、17-2)。
4.如权利要求1所述的激光雷达与空三测量数据融合评测凹型模具，其特征在于：所述正五边形凹体由一个正五边形凹体顶面(201)、多个正五边形凹体外侧面、多个正五边形凹体顶部连接面、多个正五边形凹体内侧面、多个正五边形凹体底部连接面、正五边形凹体底面构成；上述部件采用力学性能好的板状材料，在相邻处粘接或焊接；正五边形凹体顶面为一正五边形环结构，五边形凹体顶面内切割掏空的五边形边长为32768w；五边形凹体顶面外五边形边长大于32768w，在正五边形环上有正五边形凹体顶面安装孔(202-1～202-10)，正五边形凹体顶面安装孔与正五边形凹体安装孔对应；用螺丝穿过凹体顶面安装孔，将正五边形凹体顶面固定在测试面上；
正五边形凹体外侧面、正五边形凹体内侧面为正五边形管；高度为he,宽度为we；正五边形凹体底面为正五边形板，边长为wh；正五边形凹体顶部连接面、正五边形凹体底部连接面为正五边形环；环外正五边形边长为wf，环内正方形边长为wg；
正五边形凹体层数与正方形中凹体层数相同，总共72层；各层尺寸与正方形中凹体各层尺寸对应；
各层高度he与正方形中凹体对应层高度ha相等；顶部连接面、底部连接面环内各层正方形边长wg与环内正方形中凹体对应层边长wb相等；顶部连接面、底部连接面环外正五边形各层边长wf与环外正方形中凹体对应层边长wc相等；
正五边形凹体底面边长为wh与正方形中凹体底面边长wd相等；
过正五边形凹体底面中心、且与正五边形凹体底面垂直的线为正五边形凹体轴线；过正五边形凹体轴线的平面与正五边形凹体相交有相交线；该平面以正五边形凹体轴线为轴，以11.25度角旋转，形成与正五边形凹体相交的32条相交线，并将正五边形凹体朝向轴线一侧分成32个区域；这32各区域按顺时针方向依次涂上1-32阶灰色；
所述正方形凹体包括正方形大凹体、正方形中凹体、正方形小凹体，均由一个正方形凹体顶面、多个正方形凹体外侧面、多个正方形凹体顶部连接面、多个正方形凹体内侧面、多个正方形凹体底部连接面、正方形凹体底面构成；上述部件采用力学性能好的板状材料，在相邻处粘接或焊接；
正方形大凹体、正方形中凹体、正方形小凹体的凹体顶面(101)形状相同，为一正方形环结构，内部为掏空区域；
正方形凹体顶面内切割掏空的正方形边长为32768w；正方形凹体顶面外正方形边长大于32768w；
正方形凹体顶面每边有两个正方形凹体顶面安装孔(102-1～102-8)，正方形凹体顶面安装孔分别与正方型大凹体安装孔、正方型中凹体安装孔、正方形小凹体安装孔对应；用螺丝穿过凹体顶面安装孔，将正方形凹体顶面固定在测试面上；
正方形凹体外侧面、正方形凹体内侧面为正方形管；高度为ha,宽度为wa；
在面向轴心的一面，涂有黑白相间的条纹，条纹宽度为：wt1；
正方形凹体顶部连接面、正方形凹体底部连接面为正方形环；环外正方形边长为wc，环内正方形边长为wb；在两边正方形环上，涂有黑白相间的条纹，条纹宽度为wt2；
正方形凹体底面为正方形板，边长为wd；
将底面正方形板均匀分成相同大小的四个正方形；四个正方形分别粘贴绘制黑白相间的横向条纹，竖向条纹，斜向条纹；条纹宽度为wt3；
所述圆形凹体包括圆形大凹体、圆形小凹体，均由一个圆形凹体顶面、多个圆形凹体外侧面、多个圆形凹体顶部连接面、多个圆形凹体内侧面、多个圆形凹体底部连接面、圆形凹体底面构成；上述部件采用力学性能好的板状材料，在相邻处粘接或焊接；
圆形大凹体、圆形小凹体的凹体顶面形状相同，为一圆环形结构，在圆环形上有安装孔(302-1～302-4)；
圆形凹体顶面(301)内切割掏空的圆形直径为32768w；圆形凹体顶面外圆直径大于32768w；圆形凹体顶面有4个圆形凹体顶面安装孔(302-1～302-4)，圆形凹体顶面安装孔与圆形凹体安装孔对应；用螺丝穿过凹体顶面安装孔，将圆形凹体顶面固定在测试面上；
圆形凹体外侧面、圆形凹体内侧面为圆管形；高度为hf,直径为da；
圆形凹体顶部连接面、圆形凹体底部连接面为圆环；外圆直径为dw，内圆直径为dn；圆形凹体底面为圆盘形，直径为dd；
过圆形凹体底面中心、且与圆形凹体底面垂直的线为圆形凹体轴线；过圆形凹体轴线的平面与圆形凹体相交有相交线；该平面以圆形凹体为轴，以15度角旋转，形成与圆形凹体相交的24条相交线，并将圆形凹体朝向轴线一侧分成24个区域；这24个区域按顺时针方向依次涂上1-24号颜色。
5.如权利要求4所述的激光雷达与空三测量数据融合评测凹型模具，其特征在于：所述正方型凹体中：
正方形凹体外侧面、正方形凹体内侧面为正方形管；高度为ha,宽度为wa；在面向轴心的一面涂有黑白相间的条纹宽度为wt1；正方形凹体顶部连接面、正方形凹体底部连接面环外正方形边长为wc，环内正方形边长为wb；在两边正方形环上涂有黑白相间的条纹宽度为wt2；
正方型大凹体尺寸如下：
第1层凹体外侧面,第2层凹体外侧面：wa＝32768w,ha＝1024w,wt1＝128w；第1层凹体顶部连接面,第1层凹体底部连接面:wc＝33792w,wb＝32768w,wt2＝128w；第1层凹体内侧面:wa＝33792w,ha＝1024w,wt1＝128w；第2层凹体顶部连接面:wc＝33280w,wb＝32768w,wt2＝128w；第2层凹体内侧面:wa＝33280w,ha＝1024w,wt1＝128w；第2层凹体底部连接面:wc＝33280w,wb＝28672w,wt2＝128w；第3-6层凹体外侧面：
wa＝28672w,ha＝512w,wt1＝64w；第3-4层凹体顶部连接面,第3-4层凹体底部连接面:
wc＝29184w,wb＝28672w,wt2＝64w；第3-4层凹体内侧面:wa＝29184w,ha＝512w,wt1＝64w；
第5-6层凹体顶部连接面,第5层凹体底部连接面:wc＝28928w,wb＝28672w,wt2＝64w；
第5-6层凹体内侧面:wa＝28928w,ha＝512w,wt1＝64w；第6层凹体底部连接面:
wc＝28928w,wb＝24576w,wt2＝128w；第7-14层凹体外侧面：
wa＝24576w,ha＝256w,wt1＝32w；第7-10层凹体顶部连接面,第7-10层凹体底部连接面:
wc＝24832w,wb＝24576w,wt2＝32w；第7-10层凹体内侧面:wa＝24832w,
ha＝256w,wt1＝32w；第11-14层凹体顶部连接面,第11-13层凹体底部连接面:
wc＝24704w,wb＝24576w,wt2＝32w；第11-14层凹体内侧面:
wa＝24704w,ha＝256w,wt1＝32w；凹体底面：wd＝24704w，wt3＝64w；
正方形中凹体尺寸为：
第1到第8层，i表示层的编号：
凹体外侧面：wa＝32768-(i-1)×1024，ha＝256w,wt1＝32w；凹体顶部连接面:
wc＝33024-(i-1)×1024,wb＝32768-(i-1)×1024,wt2＝32w；凹体内侧面：
wa＝33024-(i-1)×1024,ha＝256w,wt1＝32w；凹体底部连接面：wc＝33024-(i-1)×1024,
wb＝31744-(i-1)×1024,wt2＝32w；
第9到24层，i表示层的编号：
凹体外侧面：wa＝24576-(i-9)×512，ha＝128w,wt1＝16w；凹体顶部连接面:
wc＝24704-(i-9)×512,wb＝24576-(i-9)×512,wt2＝16w；凹体内侧面：
wa＝24704-(i-9)×512,ha＝128w,wt1＝16w；凹体底部连接面：wc＝24704-(i-9)×512,
wb＝24064-(i-9)×512,wt2＝16w；
第25到40层，i表示层的编号：
凹体外侧面：wa＝16384-(i-25)×256，ha＝64w,wt1＝8w；凹体顶部连接面:
wc＝16448-(i-25)×256,wb＝16384-(i-25)×256,wt2＝8w；凹体内侧面：
wa＝16448-(i-25)×256,ha＝64w,wt1＝8w；凹体底部连接面：wc＝16448-(i-25)×256,
wb＝16128-(i-25)×256,wt2＝8w；
第41到56层，i表示层的编号：
凹体外侧面：wa＝12288-(i-41)×128，ha＝32w,wt1＝4w；凹体顶部连接面:
wc＝12320-(i-41)×128,wb＝12288-(i-41)×128，wt2＝4w；凹体内侧面：
wa＝12320-(i-41)×128,ha＝32w,wt1＝4w；凹体底部连接面：wc＝12320-(i-41)×128,
wb＝12160-(i-41)×128,wt2＝4w；
第57到72层，i表示层的编号：
凹体外侧面：wa＝10240-(i-57)×64，ha＝16w,wt1＝2w；凹体顶部连接面:
wc＝10256-(i-57)×64,wb＝10240-(i-57)×64,wt2＝2w；凹体内侧面：
wa＝10256-(i-57)×64,ha＝16w,wt1＝2w；
第57到71层，i表示层的编号：
凹体底部连接面：wc＝10256-(i-57)×64,wb＝10176-(i-57)×64,wt2＝2w；凹体底面：
wd＝9296w，wt3＝8w；
正方形小凹体尺寸为：
第1到第16层，i表示层的编号：
凹体外侧面：wa＝32768-(i-1)×128，ha＝32w,wt1＝4w；凹体顶部连接面:
wc＝32800-(i-1)×128,wb＝32768-(i-1)×128,wt2＝4w；凹体内侧面：
wa＝32800-(i-1)×128,ha＝32w,wt1＝4w；凹体底部连接面：wc＝32800-(i-1)×128,
wb＝32640-(i-1)×128,wt2＝4w；
第17到第32层，i表示层的编号：
凹体外侧面：wa＝30720-(i-17)×64，ha＝16w,wt1＝2w；凹体顶部连接面:
wc＝30736-(i-17)×64,wb＝30720-(i-17)×64wt2＝2w；凹体内侧面：
wa＝30736-(i-17)×64,ha＝16w,wt1＝2w；凹体底部连接面：wc＝30736-(i-17)×64,
wb＝30656-(i-17)×64,wt2＝2w；
第33到第64层，i表示层的编号：
凹体外侧面：wa＝29696-(i-33)×32，ha＝8w,wt1＝1w；凹体顶部连接面:
wc＝29704-(i-33)×32,wb＝29696-(i-33)×32，wt2＝1w；凹体内侧面：
wa＝29704-(i-33)×32,ha＝8w,wt1＝1w；凹体底部连接面：wc＝29704-(i-33)×32,
wb＝29664-(i-33)×32,wt2＝1w；
第65到第96层，i表示层的编号：
凹体外侧面：wa＝28672-(i-65)×16，ha＝4w,wt1＝1w；凹体顶部连接面:
wc＝28676-(i-65)×16,wb＝28672-(i-65)×16，wt2＝1w；凹体内侧面：
wa＝28676-(i-65)×16,ha＝4w,wt1＝1w；凹体底部连接面：wc＝28676-(i-65)×16,
wb＝28656-(i-65)×16,wt2＝1w；
第97到第128层，i表示层的编号：
凹体外侧面：wa＝28160-(i-97)×8，ha＝2w,wt1＝1w；凹体顶部连接面:
wc＝28162-(i-97)×8,wb＝28160-(i-97)×8，wt2＝1w；凹体内侧面：
wa＝28162-(i-97)×8,ha＝2w,wt1＝1w；凹体底部连接面：wc＝28162-(i-97)×8,
wb＝28152-(i-97)×8,wt2＝1w；
第129到第160层，i表示层的编号：
凹体外侧面：wa＝27904-(i-129)×4，ha＝1w,wt1＝1w；凹体顶部连接面:
wc＝27905-(i-129)×4,wb＝27904-(i-129)×4，wt2＝1w；凹体内侧面：
wa＝27905-(i-129)×4,ha＝1w,wt1＝1w；
第129到第159层，i表示层的编号：
凹体底部连接面：wc＝27905-(i-129)×4,wb＝27900-(i-129)×4,wt2＝1w；
凹体底面：wd＝27781w，wt3＝1w；
所述圆形凹体中：
当圆形凹体外侧面、圆形凹体内侧面圆管高度为hf,直径为da；
圆形凹体顶部连接面、圆形凹体底部连接面外圆直径为dw，内圆直径为dn时；
圆形大凹体尺寸为：
圆形大凹体层数与正方形中凹体层数相同总共72层；各层尺寸与正方形中凹体各层尺寸对应；各层高度hf与正方形中凹体对应层高度ha相等；各层直径da与正方形中凹体对应层环外正方形边长wa相等；各层内圆直径dn与正方形中凹体对应层环内正方形边长wb相等；各层外圆直径dw与正方形中凹体对应层环外正方形边长wc相等；圆形凹体底面为圆盘形，直径为dd,与正方形中凹体底面边长wd相等；
圆形小凹体尺寸为：
圆形小凹体层数与正方形小凹体层数相同总共160层；各层尺寸与正方形小凹体各层尺寸对应；各层高度hf与正方形小凹体对应层高度ha相等；各层直径da与正方形小凹体对应层环外正方形边长wa相等；各层内圆直径dn与正方形小凹体对应层环内正方形边长wb相等；各层外圆直径dw与正方形小凹体对应层对应层环外正方形边长wc相等；
圆形凹体底面为圆盘形，直径为dd,与正方形小凹体底面边长wd相等。
6.如权利要求1所述的激光雷达与空三测量数据融合评测凹型模具，其特征在于：所述纹理测试区为正方形，边长为32768w；
高分辨率测试区(21)、中分辨率测试区(22)、低分辨率测试区(23)由基础模块构成，基础模块为正方形，被分割成四个大小相同的正方形；设基础模块测试分辨率为fb，则分辨率测试区基础模块的边长为32fb；由四个边长为16fb的正方形组合；四个正方形图案分别为：横向黑色、白色相间的条纹，条纹宽度为fb；纵向黑色、白色相间的条纹，条纹宽度为fb；45度方向黑色、白色相间的条纹，条纹宽度为fb；-45度方向黑色、白色相间的条纹，条纹宽度为fb；
1号分辨率测试区：fb＝1w；2号分辨率测试区:fb＝2w；N号分辨率测试区：fb＝2nw；(n＝1、2、3、……、10)；fb分别等于1w、2w、4w、8w、…、29w、210w；
根据fb从小到大的顺序，分辨率测试区分别称为1号分辨率测试区、2号分辨率测试区、……、10号分辨率测试区；
低分辨率测试区(23)上粘贴的低分辨率测试卡为一个10号分辨率测试区；中分辨率测试区(22)粘贴的中分辨率测试卡为两个9号分辨率测试区；4个8号分辨率测试区，16个7号分辨率测试区组合；高分辨率测试区(21)粘贴的高分辨率测试卡为16个1号分辨率测试区、2号分辨率测试区、……、6号分辨率测试区组合；
灰度测试区(24)由32个大小相同的区域构成，每个区域长为8192w；宽为4096w；分别涂上1-32阶灰度色；色度测试区(25)由24个大小相同的区域构成，每个区域长为8192w；宽为5460w；
分别涂上1-24号颜色。
7.如权利要求1所述的激光雷达与空三测量数据融合评测凹型模具，其特征在于：测试面粘贴的色度测试卡为爱色丽经典标准24色卡ColorChecker Classic。
8.采用如权利要求1所述的激光雷达与空三测量数据融合评测凹型模具的评测方法，其特征在于：评测指标分别按单个测试面进行评测；含点云指标评测、纹理指标评测：
点云指标评测包括点云分辨率评测、点云尺度准确性评测、点云形状准确性评测；点云分辨率评测包括外侧面分辨率、内侧面分辨率、正面分辨率；
点云指标评测分正五边形凹体、正方形凹体、圆形凹体分别计算；
一、点云分辨率评测：
点云分辨率用能够区分的凹体最小尺度的层来表示；尺度越小，分辨率越高；
(1)外侧面分辨率：凹体外侧面轴向可以分辨至少两个以上点云的最小尺度的层；
(2)内侧面分辨率：凹体内侧面轴向可以分辨至少两个以上点云的最小尺度的层；
(3)正面分辨率：凹体底部连接面，在从正五边形或正方形凹体底部连接面外接圆或圆形底部连接面圆环圆心引出的射线与凹体底部连接面至少有两个以上点云的最小尺度层；
二、点云尺度准确性评测：
选择正方形凹体外侧面点云分辨率所在的层，用外侧面点云向底面方向进行投影，对于投影的四个边，采用投影点与拟合线距离平方和最小的线作为拟合线，通过投影计算四条边；
分别计算每条边与对应层外侧面wa的差；找出差值的最大值，该值称为最大边长差；计算拟合线与参与拟合点云距离平方和除以参与计算点云数量，该计算值称为拟合线平均距离；作为点云准确性评价指标包括最大边长差和拟合平均距离；最大边长差越小、拟合平均距离越小，则点云尺度准确性越好；
三、点云形状准确性评测：
四条拟合线之间的四个夹角与90度的差，用于衡量点云形状准确度；四个夹角越接近90度，形状准确性越高；
纹理指标评测：
纹理指标评测包括色彩偏差评测、灰度偏差评测、纹理分辨率评测；色彩偏差评测包括色相差异、饱和度差异、亮度差异；灰度偏差评测包括色相差异、饱和度差异、亮度差异；纹理分辨率评测包括横向分辨率、纵向分辨率、45度方向分辨率、负45度方向分辨率；
RGB颜色空间转HSL颜色空间的算法
先将R、G、B归一化，找出评测像素R、G、B中间的最大值与最小值，设其为max、min，则RGB颜色空间转HSL颜色空间的计算方法如下：
(1)色相H的计算:
当max＝min时，H＝0；
当max＝R，且G大于等于B时，H＝60×(G-B)/(max-min)；
当max＝R，且G小于B时，H＝360+60×(G-B)/(max-min)；
当max＝G时：H＝120+60×(B-R))/(max-min)；
当max＝B时：H＝240+60×(R-G))/(max-min)；
(2)亮度L计算:
L＝(max+min)/2
(3)饱和度S计算
当L＝0或者max＝min时，S＝0；
当L大于零且小于等于0.5时：
S＝0.5×(max-min)/L；
当L大于0.5时：
S＝0.5×(max-min)/(1-L)；
灰度偏差评测：
对于灰度测试卡，进行灰度偏差评测，评测方法为：
(1)标准HSL值：
标准色相H＝0；标准饱和度S＝0；第n阶灰色标准亮度L＝n/32；
(2)对应的灰度测试卡测试值：
将纹理对应的灰色区域正中间1/4面积的RGB颜色值，并根据区域像素个数，对所有像素分别按红色分量、绿色分量、蓝色分量计算平均值；
根据红色分量、绿色分量、蓝色分量的平均值，计算测量色相H、测量亮度L、测量饱和度S；
色相差异＝测量色相H；饱和度差异＝测量饱和度S；亮度差异＝测量亮度L-标准亮度L；
色彩偏差评测：
对于色度测试卡，进行色彩偏差评测,评测方法为：
(1)分别计算1-24号颜色的标准色相、标准饱和度、标准亮度L；
(2)对于色度测试卡测量的数据，将纹理对应的灰色区域正中间1/4面积的RGB颜色值，并根据区域像素个数，对所有像素分别按红色分量、绿色分量、蓝色分量计算平均值；
(3)根据红色分量、绿色分量、蓝色分量的平均值，计算测量色相H、测量亮度L、测量饱和度S；
(4)色相差异＝测量色相H-标准色相；饱和度差异＝测量饱和度S-标准饱和度；亮度差异＝测量亮度L-标准亮度L；
纹理分辨率评测：
纹理分辨率分四个方向进行评测，根据方向，分为横向分辨率、纵向分辨率、
45度方向分辨率，负45度方向分辨率；
分辨率评价指标为：1级分辨率、2级分辨率、……、10级分辨率；等级越低分辨率越高；
评测方法是：用黑色条纹被白色条纹完全分割算法：在白色条纹和黑色条纹垂直方向的像素中，令相邻条纹亮度差等于相邻白色条纹区域最高亮度Lmax减去相邻黑色条纹区域最低亮度Lmin；计算整个条纹中相邻条纹亮度差最小值，当整个条纹中相邻条纹亮度差最小值大于32时，判断白色条纹被黑色条纹完全分割；
(1)横向分辨率：横向8根白色条纹被黑色条纹完全分割，8根黑色条纹被白色条纹完全分割；若满足上述条件的最小分辨率测试区为n号分辨率测试区，则横向分辨率为n级分辨率；
(2)纵向分辨率：纵向8根白色条纹被黑色条纹完全分割，8根黑色条纹被白色条纹完全分割；若满足上述条件的最小分辨率测试区为n号分辨率测试区，则纵向分辨率为n级分辨率；
(3)45度方向分辨率：45度方向8根白色条纹被黑色条纹完全分割，8根黑色条纹被白色条纹完全分割；若满足上述条件的最小分辨率测试区为n号分辨率测试区，则45度方向分辨率为n级分辨率；
(4)负45度方向分辨率：负45度方向8根白色条纹被黑色条纹完全分割，8根黑色条纹被白色条纹完全分割；若满足上述条件的最小分辨率测试区为n号分辨率测试区，则45度方向分辨率为n级分辨率。
9.如权利要求8所述的激光雷达与空三测量数据融合评测凹型模具的评测方法，其特征在于：测试面粘贴的色度测试卡颜色参数为爱色丽经典标准24色卡ColorCheckerClassic的颜色参数。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114543840A (zh) * 2022-02-25 2022-05-27 四川大学 环境因素对空三摄影影响实验装置和测评方法

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