一种基于激光雷达的形变监测雷达校正方法技术

本发明专利技术公开了一种基于激光雷达的形变监测雷达校正方法，其步骤包括：步骤S1：通过激光雷达测量与参考点的精确距离d1；步骤S2：根据几何关系计算形变监测雷达与参考点的精确距离d2，参考点距离地面精确高度h；步骤S3：通过形变监测雷达测量与参考点的测试距离d3；步骤S4：将步骤S3得到的测试距离d3与步骤S2计算得到的精确距离d2进行对比校正，获得校正函数对形变监测雷达进行校正。本发明专利技术具有原理简单、易操作、易实现、能够提高形变监测精度等优点。

A correction method of deformation monitoring radar based on lidar

【技术实现步骤摘要】
一种基于激光雷达的形变监测雷达校正方法
本专利技术主要涉及到建筑物形变监测
，特指一种基于激光雷达的形变监测雷达校正方法。
技术介绍
随着大型建筑物、建筑结构体越来越多，对于建筑物的安全监测成为亟待解决的难题，在这其中，对于建筑物形变的监测则是关系建筑物安全的关键之一。现有技术中，有从业者提出利用电磁波测距基本原理，即利用雷达朝向建筑物发射电磁波，并接收来自建筑物的反射回波，进而用以监测不同时刻雷达与建筑物探测点之间的距离变化，最终判定建筑物是否发生形变。即，利用电磁波测距基本原理，形变监测雷达通过实时监测建筑物形变量，可获取建筑物形变特征及信息，有助于判断建筑物是否存在倒塌、损坏等风险及时预警，避免或降低由此造成的人身财产损失。形变监测雷达在消防救援、山体滑坡监控、关键建筑物如桥梁、大厦等监控与维护等领域应用广泛，应用价值和实用价值高。现有技术一般未采用激光雷达对形变监测雷达进行校正，存在较大的距离探测误差，最终将直接影响到整个形变监测系统的准确性和精度。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种原理简单、易操作、易实现、能够提高形变监测精度的基于激光雷达的形变监测雷达校正方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种基于激光雷达的形变监测雷达校正方法，其步骤包括：步骤S1：通过激光雷达测量与参考点的精确距离d1；步骤S2：根据几何关系计算形变监测雷达与参考点的精确距离d2，参考点距离地面精确高度h；步骤S3：通过形变监测雷达测量与参考点的测试距离d3；步骤S4：将步骤S3得到的测试距离d3与步骤S2计算得到的精确距离d2进行对比校正，获得校正函数对形变监测雷达进行校正。作为本专利技术方法的进一步改进：将激光雷达与形变监测雷达连接在一起，以使两者的相对位置固化。作为本专利技术方法的进一步改进：所述激光雷达与形变监测雷达融合固定在一个平台上，两者位置相对固定。作为本专利技术方法的进一步改进：所述参考点直接在待测建筑物上进行选择。作为本专利技术方法的进一步改进：所述参考点在与待测建筑物无关联的位置进行选择。作为本专利技术方法的进一步改进：所述当对待测建筑物同一个面上利用多台形变监测雷达进行形变监测时，使用一个固定位置的激光雷达对多台形变监测雷达进行标定校正工作。作为本专利技术方法的进一步改进：所述步骤S4中校正函数为：Δd＝d2-d3，Δd为实测值与理论值的差。作为本专利技术方法的进一步改进：所述步骤S4中由勾股定理可知，即形变监测雷达与参考点的精确距离；所述激光雷达距离地面高度h2和仰角θ直接测量，根据三角函数得激光雷达与参考点的高度差h1＝d1·sinθ，得到参考点距离地面精确高度h＝h1+h2。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术的基于激光雷达的形变监测雷达校正方法，原理简单、易操作、易实现，通过融合激光雷达与形变监测雷达数据对形变监测雷达进行校正，减少了雷达误报、漏报的可能性，实用性强，大大提高了探测精度及准确性。附图说明图1是本专利技术方法的流程示意图。图2是本专利技术在具体应用实施例中的原理示意图。图例说明：1、激光雷达；2、形变监测雷达；3、待测建筑物；4、参考点。具体实施方式以下将结合说明书附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细说明。如图1和图2所示，本专利技术的一种基于激光雷达的形变监测雷达校正方法，其步骤包括：步骤S1：通过激光雷达1测量与参考点4的精确距离d1；步骤S2：根据几何关系计算形变监测雷达2与参考点4的精确距离d2，参考点4距离地面精确高度h；步骤S3：通过形变监测雷达2测量与参考点4的测试距离d3；步骤S4：将步骤S3得到的测试距离d3与步骤S2计算得到的精确距离d2进行对比校正，获得校正函数对形变监测雷达2进行校正。在具体应用实例中，上述过程的步骤S4中校正函数：Δd＝d2-d3，Δd为实测值与理论值的差值；在具体应用实例中，上述过程的步骤S4中由勾股定理可知，即形变监测雷达2与参考点4的精确距离；激光雷达1距离地面高度h2和仰角θ可以直接测量，根据三角函数可得激光雷达1与参考点4的高度差h1＝d1·sinθ，因此可得参考点4距离地面精确高度h＝h1+h2。在具体应用实例中，上述过程的激光雷达1和形变监测雷达2位置相对固定，且两者也可以融合固定在一个平台上。或者，本专利技术可以直接将激光雷达1与形变监测雷达2连接在一起，以便于将两者的相对位置进行固化。通过采用上述方案，激光雷达1的测距精度高，而形变监测雷达2的测距精度较低且具有一定范围，通过对相同参考点的测量、计算，可以得到形变监测雷达2与探测点的理论值和实测值。将实测值校正至理论值上，即可弥补形变监测雷达2的探测误差。在具体实施例中，参考点4的选取方式可以根据实际应用需要，直接在待测建筑物3上进行选择，又或者可以在待测建筑物3无关联的位置进行选择，这是由于可以根据实际需要在现场固定好形变监测雷达2的位置后进行本专利技术的标定校正工作，也可以在形变监测雷达2出厂之前进行标定校正工作。在具体应用实例中，当对待测建筑物3同一个面上利用多台形变监测雷达2进行形变监测时，可以使用一个固定位置的激光雷达1对多台形变监测雷达2进行标定校正工作。本专利技术通过融合激光雷达与形变监测雷达数据对形变监测雷达进行校正，提高了形变监测雷达及整个监测系统的探测精度及准确性，易操作，易实现，实用性高。以上仅是本专利技术的优选实施方式，本专利技术的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本专利技术思路下的技术方案均属于本专利技术的保护范围。应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理前提下的若干改进和润饰，应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于激光雷达的形变监测雷达校正方法，其特征在于，步骤包括：/n步骤S1：通过激光雷达(1)测量与参考点(4)的精确距离d1；/n步骤S2：根据几何关系计算形变监测雷达(2)与参考点(4)的精确距离d2，参考点(4)距离地面精确高度h；/n步骤S3：通过形变监测雷达(2)测量与参考点(4)的测试距离d3；/n步骤S4：将步骤S3得到的测试距离d3与步骤S2计算得到的精确距离d2进行对比校正，获得校正函数对形变监测雷达(2)进行校正。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于激光雷达的形变监测雷达校正方法，其特征在于，步骤包括：
步骤S1：通过激光雷达(1)测量与参考点(4)的精确距离d1；
步骤S2：根据几何关系计算形变监测雷达(2)与参考点(4)的精确距离d2，参考点(4)距离地面精确高度h；
步骤S3：通过形变监测雷达(2)测量与参考点(4)的测试距离d3；
步骤S4：将步骤S3得到的测试距离d3与步骤S2计算得到的精确距离d2进行对比校正，获得校正函数对形变监测雷达(2)进行校正。


2.根据权利要求1所述的基于激光雷达的形变监测雷达校正方法，其特征在于，将激光雷达(1)与形变监测雷达(2)连接在一起，以使两者的相对位置固化。


3.根据权利要求1所述的基于激光雷达的形变监测雷达校正方法，其特征在于，所述激光雷达(1)与形变监测雷达(2)融合固定在一个平台上，两者位置相对固定。


4.根据权利要求1或2或3所述的基于激光雷达的形变监测雷达校正方法，其特征在于，所述参考点(4)直接在待测建筑物(3)上进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐良勇，宋千，梁涛，王生水，韩明华，
申请(专利权)人：湖南华诺星空电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43