隨著激光雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展，激光雷達(dá)主要利用激光測距原理來獲取目標(biāo)數(shù)據(jù)，快速反映掃描對象的整體結(jié)構(gòu)及形態(tài)特性，廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)測繪、三維建模、林業(yè)、礦業(yè)、碼頭等各個(gè)方面，具體包括盤煤體積、測量木頭體積等。這種非接觸式測量可快速高效獲取點(diǎn)的坐標(biāo)信息，為測繪成果提供了快速精確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，應(yīng)用激光雷的不僅節(jié)省了大量的勞動(dòng)力，還大大提升了工作效率。
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激光雷達(dá)計(jì)算機(jī)視覺體積測量系統(tǒng)技術(shù)說明書
I. 前言
激光雷達(dá)的優(yōu)點(diǎn)是立體信息很好，問題是掃描精度差，速度慢。由于計(jì)算機(jī)視覺傳感器采用攝像頭，攝像頭優(yōu)點(diǎn)是速度快，精度高，但是是二維平面信息沒有高度立體信息。激光雷達(dá)技術(shù)與計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)之間具有很大的互補(bǔ)性，本項(xiàng)目的目的是把激光雷達(dá)技術(shù)與計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)結(jié)合來完成對快遞郵包的體積測量。
II. 測試系統(tǒng)
III. 測試模組
說明：因?yàn)槿搜劭床灰娂す饫走_(dá)的掃描狀態(tài)，所以用一字形激光器，一字形激光器顯示的紅色激光線必須與激光雷達(dá)的掃描平面重合。由于計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)可以通過算法精確定位測試物體的長軸（長度）和短軸（寬度），理論上只要激光雷達(dá)掃描過測試物體都可以計(jì)算出測試物體的體積參數(shù)（長度，寬度及高度），但使激光雷達(dá)掃描過測試物體的長軸及最高部位，尤其是形狀不規(guī)則物體可以提高測試精度。
IV. 系統(tǒng)軟件組成及結(jié)構(gòu)
1. 軟件組成
a. 系統(tǒng)軟件文件夾名稱LidarVision20200602
b. 系統(tǒng)軟成員
其中LVEngine 是主程序。
2. 軟件結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)軟件采用模塊化結(jié)構(gòu)，共有 4 大模塊：激光雷達(dá)信息采集模塊，計(jì)算機(jī)視覺信息采集模塊，激光雷達(dá)信息預(yù)處理模塊及計(jì)算機(jī)視覺信息整合模塊。
3. 激光雷達(dá)信息采集模塊
a. 文件夾名稱WRRadarDriver
b. 對應(yīng)軟件庫文件名稱WRRadarDriver.lib
c. 模塊性能
采集激光雷達(dá)原始信號
4. 計(jì)算機(jī)視覺信息采集模塊
根據(jù)不同的攝像頭型號由生產(chǎn)廠商提供驅(qū)動(dòng)程序需二次開發(fā)。
5. 激光雷達(dá)信息預(yù)處理模塊
a. 文件夾名稱LidarEngine
b. 對應(yīng)軟件庫文件名稱LidarEngine.lib
c. 模塊性能
轉(zhuǎn)換采集的激光雷達(dá)原始信號為可以顯示激光雷達(dá)掃描截面并可以提供計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)處理的激光雷達(dá)信息數(shù)組。這個(gè)數(shù)組也可以作為文件存儲(chǔ)以方便脫機(jī)調(diào)試。
6. 計(jì)算機(jī)視覺信息整合模塊
a. 文件夾名稱
VisionEngine
b. 對應(yīng)軟件庫文件名稱
VisionEngine.lib
c. 模塊性能
采集激光雷達(dá)原始信號
V. 程序框圖
VI. 程序界面
1. 程序界面顯示
2. 程序菜單
a. 程序菜單顯示
菜單功能分為二大部分，通用功能和專用功能。
b. 通用功能菜單
（1） 圖像輸入點(diǎn)擊菜單 File —>Load Image 或者點(diǎn)擊圖標(biāo)
（2） 圖像存儲(chǔ)
點(diǎn)擊菜單 File —>Saved Image
（3） 圖像放大
點(diǎn)擊菜單 Image —>Zoom In 或者點(diǎn)擊圖標(biāo)
（4） 圖像縮小
點(diǎn)擊菜單 Image —>Zoom Out 或者點(diǎn)擊圖標(biāo)
（5） 獲得感興區(qū)域
點(diǎn)擊菜單 Image —>Get ROI 或者點(diǎn)擊圖標(biāo)
（6） 改變標(biāo)尺顏色
點(diǎn)擊菜單 Image —>Palette 或者點(diǎn)擊圖標(biāo)
（7） 圖像截面顏色色度分布
點(diǎn)擊菜單 Image —>Palette 或者點(diǎn)擊圖標(biāo)
（8） 測量長度與角度
點(diǎn)擊菜單 Image —>Palette 或者點(diǎn)擊圖標(biāo)
（9） 圖像直方圖分析
點(diǎn)擊菜單 Image —>Histogram 或者點(diǎn)擊圖標(biāo)
c. 專用功能菜單
（1） 從激光雷達(dá)采集激光雷達(dá)原始波形信號點(diǎn)擊菜單 WRLidar —>Wave Form
（2） 顯示激光雷達(dá)原始波形信號點(diǎn)擊菜單 WRLidar —>Draw Wave
（3） 轉(zhuǎn)換激光雷達(dá)信號并顯示激光雷達(dá)掃描截面點(diǎn)擊菜單WRLidar —>Draw Section
VII. 體積測量核心程序
1. 體積測量核心程序名稱
體積測量核心程序是VisionEngine
2. 體積測量核心程序頭文件VisionEngine.h