激光机器人的扫图与拼接

激光机器人的扫图与拼接,主讲人：耿钊机器人事业部工程服务部,机器人服务部班组大讲堂,激光建图流程,激光扫图,为提高激光扫图工作质量，保证激光建图工作的顺利进行，确保激光扫图仪器正常运转，制定以下指导和规范。,了解扫描仪,激光扫图,扫图工作步骤及技术指导1、扫描前可先打印出全站平面图或现场描绘，将实际中选取的扫描点位置在图中按序号从001标示出来，标点时，一定要注准各点在其它点前后左右的位置，便于后期拼图。2、进站扫点前，先熟悉现场的设备及有规律的设备串列，可先找出一条道路的扫描规律，大体规划设定该条道路扫描点的位置（可根据道路盖板的位置、道路上伸缩缝之间的距离、现场做记号、步测等方式）。扫描其他类似道路时，可遵循此规律，特殊位置可增加扫描点，进行相应的变动。3、点的选取：（1）选点扫图时，同一串设备在两条道路上交叉选点扫描，因为两条道路相隔较近，交叉扫描，可更全面的将站内地图扫入，节省时间。（2）表计较多，或者表计朝向比较隐蔽（如电压互感器油位朝向墙体）的位置，扫点时要注意，在附近设定一个扫描点。（3）一般距离二十米左右（15m30m）定一个扫描点，在站内没有检测设备的空旷区域可加大两个扫描点的距离。（4）若扫图工作在施工结束之前，注意扫描机器人巡视所需后期施工要修路的区域，做到全覆盖。（5）每条路上选取点处仪器扫描口初始朝向尽量一致。,激光扫图,4、三角架的水平调整，先调整三个架腿尽量保持两两间距一致，与地面之间角度一致，然后观测水平指示液泡，液泡所在方向处代表偏高点方向，先调试支架腿，然后在液泡接近内圈时，调整水平调整螺栓，逆时针转动为下降，顺时针转动为升高，直至液泡位置内圈圆中央，即水平。5、扫描时，保证现场参照物固定一致，扫描区域内保证无活动和不定参照物，如：车辆，巡检人员等,调试人员在扫描过程中注意不要站在扫描口前方。设备扫描立面尽量保证360度扫描完整，无死角。,其它注意事项1、仪器内部安装了高分辨率的数码相机，因此在设定测站时应注意不要将设备直接对着阳光。2、仪器在扫描操作时，尽量避免风、施工机械影响。还有扫描范围内人员走动、空气中浮尘等造成三维数据的噪乱，应该选择合适的时间尽量避免，无法避免时在后期数据处理时应对其进行消除。3、激光在穿透湿度高的空气时会有很大程度的衰减，所以尽量避免在潮湿的区域作业。特别是封闭潮湿的环境，空气中的水汽不仅会吸收激光，而且被测目标表面的凝结水也会产生镜面反射，这样会使扫描仪的测量距离降到非常小的范围。,激光扫图,7、无线连接扫描仪，IP地址为192.168.1.11（注意设置无线为1网段），进入主界面后，点击开始扫描，设置水平角度为360度，设置扫描生成文件名称（以日期加编号即可），点击开始，扫描仪先转动设置水平角度的一半（选取为360度），即角平分线位置，然后进行扫描。8、X300扫描仪的指示灯状态，分别为红、黄、绿，以及后面显示扫描进程的蓝色指示灯。各状态代表含义分别为,红灯：电池电量低;黄灯和绿灯同时亮：正在扫描;绿灯：正常开启;蓝灯：扫描进度。9、扫描完成后，仪器的蓝色扫描显示灯熄灭，主界面显示预览图片，点击完成，进行下一位置扫描。10、全部扫描完后，注意及时关机。,激光扫图,扫描仪固件升级后使用说明,1、固件升级之后扫描完成后文件以.x3a格式保存（固件升级前文件是以.x3r格式保存），下载文件时进入“文件管理”后打开需要下载的文件，然后点击“直接下载”列表下“点云和图片（X3A）”最右侧的箭头。如下图：,激光扫图,2、固件升级后支持文件批量下载和删除，每次最多可以选择30个文件；操作步骤如下：进入“文件管理”后，点击界面右上角“选择”按钮，然后点击需要进行操作的文件前的方框进行选中，选中文件后点击界面右下角的“下载”或者“删除”按钮即可进行批量下载或者删除操作。如下图：3、固件升级后有专门的文件转换工具进行.x3a文件的转换，转换工具为X300数据文件转换工具_新-2017.05.22,注意：批量下载的文件不是以单个.x3a文件的形式进行逐一下载，批量下载后的文件是一个整体的ScanArchive.x3a文件，所有选中的.x3a文件都包含在内无法单独呈现。,激光拼图,激光拼图步骤,1、首先使用文件转换工具将X3R文件或X3A文件转化为X3S文件。2、JRC工程创建打开新建工程,激光拼图,激光拼图步骤,数据导入：文件导入格式网格点云选择需导入文件,激光拼图,激光拼图步骤,在弹出的对话框中进行如下操作，如图：,激光拼图,激光拼图步骤,数据拼接：点击“注册”菜单，选择“人工预注册”，如图：,激光拼图,激光拼图步骤,开始拼接：设置参照网格和移动网格，已拼接完成的设置为参照网格，待拼接的设置为移动网格。,激光拼图,激光拼图步骤,在两幅网格中寻找三组相同的位置点，分别鼠标左键双击选中参考点。,激光拼图,误差较大时，可用鼠标左键点击拖动参考点进行微调，误差特别大时，可能是位置选择错误，可用鼠标右键点击删除参考点，重新选择，三组误差值均小于0.01米后，点击“计算”，点击“应用转换”，关闭预注册窗口。,激光拼图,如果自动预注册和人工预注册都不能实现拼接，可以采用第三种方式-手动调整点云姿，首先加载参考模型，加载待拼接的模型，然后转到“reconstructor”，选中待拼接的模型，选择“调整姿态”。,激光拼图,点击屏幕设置，选择以ID代表颜色，将两个点云以颜色区分，找到两个点云中比较明显的共同区域，以墙壁和建筑物为佳，手动调整待拼点云的x轴和z轴坐标，让两个点云共同点组合在一起。,激光拼图,选中完成预注册或点云姿的网络点云，选择注册，已拼接完成的设置为参考扫描，待拼接的设置为移动扫描，点击“处理”，确保平均注册误差在0.1米以内（一般在0.01-0.08m之间），否则重新找点预注册。注册完成后可将已拼接的网络点云同时加载模型，并进行旋转查看匹配情况。,激光拼图,最后进行多点注册，即选择2到4个参考扫描点，再次对移动扫描点进行注册，减小累积误差。拼图操作的最后一步为导出姿态：选中所有模型，右键“导出”“姿态”。姿态默认存储在工程文件夹内exportspose。完成即可保存关闭jrc软件，拼接完成。,点云切片,Siscan工程创建：打开Siscan软件，点击“文件新建选择文件夹设置文件名”,创建好如下:,点云切片,数据导入：点击左侧侧边栏的“扫描数据”，然后右击，出现下拉菜单，选择“添加点云数据”，选择导入的点云类型。导入完成后，双击打开一点云，将点云圆孔处缩放至如右图所示的大小，鼠标箭头围绕圆孔绕行一周，并观察右上图红线所标识的Z轴数据的大小，如右图所示，数值大概为-1.38米，根据激光机器人扫描仪高度大约为0.7-0.9米左右，我们将z轴数据分别加0.9米和0.7米，得出指定的点云高度，即-0.48米到-0.68米。点击删除指定高度点云选项，输入上述数据，点击确定，完成这一点云的切片。,点云切片,重复上述操作，完成所有点云的切片，点击扫描数据-导入姿态-exportspose，全选pose姿态文件进行导入，然后右击合并点云-工程坐标-确定-输入测站名，以扫描坐标的形式打开文件，得到地图的雏形。Siscan软件可以对初步的地图进行删杂点，删除30m以外的点，抽稀等操作。右击测点名导出TXT文件，本操作选项均为默认选项。,犀牛处理,使用犀牛软件打开txt文件，再次对地图的杂点进行处理，并旋正，