三维点云数据获取方法、装置设备和存储介质与流程

1.本发明实施例涉及数据处理技术，尤其涉及一种三维点云数据获取方法、装置、设备和存储介质。


背景技术：

2.进入新世纪，超高层建筑越来越高、结构越来越复杂，不仅要承受较大的垂直荷载，还要承受较大的水平荷载。在对高层建筑进行作业之前，首先要获取该高层建筑的三维矢量地图，而高层建筑的三维矢量地图的获取依赖于高层建筑的三维数据的获取，在得到高层建筑的三维数据后，对其进行三维重建即可得到高层建筑的三维矢量地图。
3.目前，现有的获取高层建筑的三维数据的方式通常是采用纯人工方式进行测量，标注出高层建筑每个位置的坐标和尺寸等信息，这种方式效率低下，人工成本极高，在复杂的建筑场景下，测量过程繁琐，时间成本高昂。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供一种三维点云数据获取方法、装置、设备和存储介质，以实现高效、低成本、精确的获取高层建筑的三维数据的效果。
5.第一方面，本发明实施例提供了一种三维点云数据获取方法，该方法包括：
6.获取激光雷达在目标对象周向的不同位置处采集的所述目标对象的二维点云数据，以及行吊编码尺采集的在行吊移动过程中行吊的位移信息；
7.基于所述二维点云数据，确定在激光雷达坐标系下所述目标对象的三维点云数据；
8.基于所述三维点云数据和所述位移信息，确定所述目标对象的目标三维点云数据。
9.第二方面，本发明实施例还提供了一种三维点云数据获取装置，该装置包括：
10.信息获取模块，用于获取激光雷达在目标对象周向的不同位置处采集的所述目标对象的二维点云数据，以及行吊编码尺采集的在行吊移动过程中行吊的位移信息；
11.三维点云数据确定模块，用于基于所述二维点云数据，确定在激光雷达坐标系下所述目标对象的三维点云数据；
12.目标三维点云数确定模块，用于基于所述三维点云数据和所述位移信息，确定所述目标对象的目标三维点云数据。
13.第三方面，本发明实施例还提供了一种设备，该设备包括：
14.一个或多个处理器；
15.存储装置，用于存储一个或多个程序；
16.当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本发明实施例中任一所述的三维点云数据获取方法。
17.第四方面，本发明实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述
计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行本发明实施例中任一所述的三维点云数据获取方法。
18.本发明实施例的技术方案，通过获取激光雷达在目标对象周向的不同位置处采集的目标对象的二维点云数据，以及行吊编码尺采集的在行吊移动过程中行吊的位移信息；基于二维点云数据，确定在激光雷达坐标系下目标对象的三维点云数据；将在激光雷达坐标下的目标对象的三维点云数据和在行吊坐标系下的目标对象的位移信息进行数据融合，确定目标对象精确的目标三维点云数据，解决了现有技术中通过人工方式获取目标对象的三维数据，效率低下，成本过高的问题。实现了高效、低成本、精确的获取高层建筑的三维数据的效果。
附图说明
19.图1是本发明实施例一中的三维点云数据获取方法的流程图；
20.图2是本发明实施例二中的三维点云数据获取方法的流程图；
21.图3是本发明实施例三中的三维点云数据获取方法的流程图；
22.图4是本发明实施例四中的三维点云数据获取装置的结构示意图；
23.图5是本发明实施例五中的一种设备的结构示意图。
具体实施方式
24.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
25.实施例一
26.图1为本发明实施例一提供的三维点云数据获取方法的流程图，本实施例可适用于得到精确的建筑物的三维点云数据的情况，该方法可以由三维点云数据获取装置来执行，该三维点云数据获取装置可以由软件和/或硬件来实现，该三维点云数据获取装置可以配置在计算设备上，具体包括如下步骤：
27.s110、获取激光雷达在目标对象周向的不同位置处采集的目标对象的二维点云数据，以及行吊编码尺采集的在行吊移动过程中行吊的位移信息。
28.示例性的，这里的目标对象可以是任一需获取其三维点云数据的对象。例如，可以是建筑物或者建筑对象的一次结构层，这里的建筑对象的一次结构层可以是某一建筑物的某一层结构，比如，一栋楼的第11层楼正在构建，则第11层楼为该建筑的一次结构层。
29.目标对象周向的不同位置可以是围绕目标对象，在目标对象的不同位置，且是遍历完目标对象。
30.二维点云数据可以是激光雷达在目标对象周向的不同位置处采集的目标对象的二维平面的点云数据。
31.可选的，所述获取激光雷达采集的目标对象的二维点云数据，具体可以是：确定激光雷达坐标系；获取在各激光雷达坐标系下，三个激光雷达分别采集的yoz、xoz和xoy三个平面的二维点云数据。
32.示例性的，这里的激光雷达的数量为3个，分别分布在目标对象的三维坐标平面
上，形成激光雷达坐标系。具体的例如可以是分别按三维坐标系的三个坐标轴分布在执行器四周。这里的执行器可以是对目标对象进行作业的执行器，例如，对目标对象进行磨平作业，则执行器可以是具有磨平工具的执行部件，比如可以是机械臂等。
33.在激光雷达坐标系的坐标轴上分布的三个激光雷达，分别用于采集目标对象的yoz、xoz和xoy三个平面的二维点云数据。
34.需要说明的是，这里的激光雷达例如可以是单线激光雷达，这样可有效减少成本，实现低成本的获取目标对象的目标三维点云数据的目的。
35.位移信息可以是行吊编码尺采集的在行吊移动过程中行吊在x、y和z方向上的位移距离信息。
36.可选的，获取行吊编码尺采集的在行吊移动过程中行吊的位移信息，具体可以是：确定行吊的坐标系；获取在行吊的坐标系下行吊编码尺分别采集的在行吊移动过程中行吊在x、y和z方向上的位移信息。
37.示例性的，行吊编码尺可以是安装在行吊上的编码器，这里的行吊编码尺可以是多个，分别分布在行吊的不同伸缩臂上。优选的，这里的行吊编码尺可以是3个，分别分布在行吊的不同伸缩臂上，这里的行吊的各伸缩臂可以是按照目标对象的三维平面的三维坐标系的三个坐标轴进行分布的。
38.需要说明的是，这里的行吊的各伸缩臂按照三维坐标系的三个坐标轴进行分布，可以是与按照三维坐标系的三个坐标轴分布的三个激光雷达的分布一致，也可以是不一致的。这里可根据用户需求自行设定，不做限定。
39.行吊编码尺可在行吊在移动过程中采集行吊的位移信息，这里可直接从行吊编码尺的读数头中读取到各行吊在移动过程中，x、y和z方向上的移动的距离。
40.需要说明的是，这里的行吊可以是位于执行器上，这样当行吊在移动的过程中，三个激光雷达也随着行吊的移动而移动。也就是说，行吊和激光雷达是同时移动的，也即激光雷达采集的目标对象的某一位置的二维点云数据与行吊编码尺采集的某一位置的位移信息是同一位置。
41.这样以便后续基于二维点云数据和位移信息，得到目标对象精确的目标三维点云数据，以根据得到的目标三维点云数据对建筑对象的一次结构层进行三维重建，以得到精确的目标对象的三维矢量地图。
42.s120、基于二维点云数据，确定在激光雷达坐标系下目标对象周向的不同位置处的三维点云数据。
43.示例性的，根据激光雷达在各平面采集的目标对象的二维点云数据，将各平面的二维点云数据进行拼接，即可得到在激光雷达坐标下，目标对象的三维点云数据。
44.可选的，对于目标对象周向的任一位置处对应的二维点云数据执行如下步骤，得到在激光雷达坐标系下目标对象的当前位置处的三维点云数据：基于在当前位置处各激光雷达采集的二维点云数据，以及各激光雷达的第一位姿对应关系，确定在激光雷达坐标系下目标对象的当前位置处的三维点云数据。
45.示例性的，第一位姿对应关系可以是各激光雷达之间的相对位姿关系。这里的第一位姿对应关系可以是利用全站仪来实际测量得到的。
46.在某一位置处，将当前位置处各激光雷达采集的二维点云数据，以及各激光雷达
的第一位姿对应关系，即可得到在目标对象的当前位置处，利用激光雷达得到的目标对象的当前位置的三维点云数据。
47.这样可得到在激光雷达坐标下，目标对象的周向的各位置的三维点云数据，以便后续基于该三维点云数据得到目标对象的周向的各位置的精确的目标三维点云数据。
48.s130、基于三维点云数据和位移信息，确定目标对象的目标三维点云数据。
49.示例性的，目标三维点云数据可以是将在激光雷达坐标下的目标对象的三维点云数据和在行吊坐标系下的目标对象的位移信息进行数据融合后，得到的目标对象的精确的三维点云数据。
50.这样将在激光雷达坐标下的目标对象的三维点云数据和在行吊坐标系下的目标对象的位移信息进行数据融合后，以得到的目标对象的精确的三维点云数据，解决了现有技术中通过人工方式获取目标对象的三维数据，效率低下，成本过高的问题。实现了高效、低成本、精确的获取高层建筑的三维数据的效果。
51.本发明实施例的技术方案，通过获取激光雷达在目标对象周向的不同位置处采集的目标对象的二维点云数据，以及行吊编码尺采集的在行吊移动过程中行吊的位移信息；基于二维点云数据，确定在激光雷达坐标系下目标对象的三维点云数据；将在激光雷达坐标下的目标对象的三维点云数据和在行吊坐标系下的目标对象的位移信息进行数据融合，确定目标对象精确的目标三维点云数据，解决了现有技术中通过人工方式获取目标对象的三维数据，效率低下，成本过高的问题。实现了高效、低成本、精确的获取高层建筑的三维数据的效果。
52.实施例二
53.图2为本发明实施例二提供的三维点云数据获取方法的流程图，本发明实施例与上述实施例中各个可选方案可以结合。在本发明实施例中，可选的，在所述基于二维点云数据，确定在激光雷达坐标系下目标对象周向的不同位置处的三维点云数据之前，所述方法还包括：基于在激光雷达坐标系下z方向上的激光雷达采集的二维点云数据，以及在行吊坐标系下行吊x方向上的位移信息和行吊y方向上的位移信息，确定目标对象的位置信息。基于在目标对象周向的不同位置处行吊分别在x、y和z方向上的位移信息，确定在行吊坐标系下所述目标对象周向的不同位置处的三维位移数据。在所述基于三维点云数据和位移信息，确定目标对象的目标三维点云数据之前，所述方法还包括：获取在目标对象周向的不同位置处得到的三维点云数据的第一数量和三维位移数据的第二数量；比对第一数量和第二数量，当第一数量和第二数量不一致时，对三维点云数据和/或三维位移数据进行插值，以使第一数量和第二数量一致。对于任一当前位置处，执行如下步骤，得到各位置处的目标三维点云数据：确定激光雷达和行吊编码尺的第二位姿对应关系；基于第二位姿对应关系，将激光雷达坐标系和行吊坐标系转换至同一坐标系下；在同一坐标下，将当前位置处的三维点数据和三维位移数据进行融合，得到当前位置处的目标三维点云数据。
54.如图2所示，本发明实施例的方法具体包括如下步骤：
55.s210、获取激光雷达在目标对象周向的不同位置处采集的目标对象的二维点云数据，以及行吊编码尺采集的在行吊移动过程中行吊的位移信息。
56.s220、基于在激光雷达坐标系下z方向上的激光雷达采集的二维点云数据，以及在行吊坐标系下行吊x方向上的位移信息和行吊y方向上的位移信息，确定目标对象的位置信
息。
57.示例性的，位置信息可以是执行器移动到目标对象的哪个位置处，在此处激光雷达可采集目标对象的二维点云数据，以及在该位置处行吊编码尺可显示行吊在该位置处的位移信息。
58.在获取到目标对象的二维点云数据和行吊的位移信息后，根据在激光雷达坐标系下，z方向设置的激光雷达采集的二维点云数据，利用实时定位与构图方式确定此时所采集的二维点云数据所对应的目标对象的位置，将在该位置处，与在z方向上设置的激光雷达的所采集的平面相一致的在行吊x方向上设置的行吊编码尺上显示的位移信息以及在行吊y方向上设置的行吊编码尺上显示的位移信息，与在该位置处激光雷达确定的位置相融合，具体的可以是通过卡尔曼滤波进行数据融合，即可得到精确的目标对象的定位信息。
59.具体的例如可以是，在目标对象的a位置处，将在激光雷达坐标系下，z方向设置的激光雷达采集的xoy平面的二维点云数据，利用实时定位与构图方式确定此时所采集的xoy平面的二维点云数据所对应的目标对象的位置1。将在该位置a处，与在z方向上设置的激光雷达所采集的平面xoy平面相一致的在行吊x方向上设置的行吊编码尺上显示的位移信息以及在行吊y方向上设置的行吊编码尺上显示的位移信息组合，形成xoy平面的位置信息2，将该位置信息2与在位置a处激光雷达确定的位置1利用卡尔曼滤波进行数据融合，即可得到精确的位置a的位置信息。
60.这样可得到更精确的目标对象的位置信息，以便后续基于该精确的位置信息，确定各位置处精确的目标三维点云数据。
61.s230、基于在目标对象周向的不同位置处行吊分别在x、y和z方向上的位移信息，确定在行吊坐标系下目标对象周向的不同位置处的三维位移数据。
62.示例性的，三维位移数据可以是根据行吊编码尺采集的行吊分别在x、y和z方向上的位移信息，得到的在行吊坐标系下，目标对象的各位置处的三维位置信息。
63.s240、基于二维点云数据，确定在激光雷达坐标系下目标对象周向的不同位置处的三维点云数据。
64.s250、获取在目标对象周向的不同位置处得到的三维点云数据的第一数量和三维位移数据的第二数量。
65.示例性的，第一数量可以是激光雷达的确定的在激光雷达坐标系下，在目标对象周向的不同位置处的三维点云数据的数量。即将整个建筑对象的一次结构层都进行激光雷达扫描完后，所确定的三维点云数据的数量。
66.第二数量可以是根据行吊编码尺显示的各方向的位移信息确定的在行吊坐标系下，在目标对象周向的不同位置处的三维位移数据的数量。即将行吊绕着整个建筑对象的一次结构层移动一周后，所确定的三维位移数据的数量。
67.需要说明的是，这里的第一数量与激光雷达的传感器的发布激光的频率有关。第二数量与行吊编码尺的采集频率有关。
68.s260、比对第一数量和第二数量，当第一数量和第二数量不一致时，对三维点云数据和/或三维位移数据进行插值，以使第一数量和第二数量一致。
69.示例性的，在对多传感器数据融合时(即将三维点云数据和三维位移信息进行融合之前)，若各个传感器采集数据的发布频率不同，则需要将传感器数据进行时间同步后才
能进行融合。
70.这里比对第一数量和第二数量，若第一数量和第二数量不一致，则需对三维点云数据和/或三维位移数据进行插值，以使第一数量和第二数量一致。
71.具体的可以是，采集设备搭载三个二维激光雷达、行吊编码尺等多个异步传感器，假如，三个激光雷达的采样均为40hz(本发明实施例暂不考虑三种异步传感器在时间采样的细小差异，均默认为三个激光雷达同步采样)，行吊编码尺的采样频率为5hz，并且行吊的运动通常为匀速或者低加速度的直线运动。由于激光雷达和行吊编码尺的采样频率不一致，因此两者得到的目标对象周向的不同位置的三维点云数据和三维位移数据的数量是不一致的。
72.这里由于激光雷达和行吊编码尺两者的数据频率不一致，因此需首先将激光雷达和行吊编码尺两者的数据频率保持一致，然后再把两者进行时间对齐。具体的可以是对三维点云数据和/或三维位移数据进行插值，以使第一数量和第二数量一致。
73.可选的，对于目标对象周向的任意两个相邻位置处的三维位移数据，执行如下步骤，对三维点云数据和/或三维位移数据进行插值：获取在目标对象周向的任两个相邻位置处的三维位移数据的第一时间戳；遍历目标对象周向的各位置处的三维点云数据，获取各三维点云数据的第二时间戳；若第二时间戳在两个第一时间戳之间，基于外部输入的目标指标，对三维点云数据和/或三维位移数据进行插值；其中，目标指标为三维点云数据的目标数量和/或三维位移数据的目标数量。
74.示例性的，这里目标指标可以是三维点云数据的目标数量和/或三维位移数据的目标数量。例如，可以是，若三维点云数据的初始数量为10个，三维位移数据的初始数量为15个，则这里的目标指标可以是将三维点云数据的数量或三维位移数据的数量插值或降采样到与三维位移数据的数量或三维点云数据的数量一致的数量，比如，将三维点云数据的数量插值成与三维位移数据的初始数量一致，即将三维点云数据的数量插值成15个。这里的目标指标还可以是三维点云数据的数量和三维位移数据的数量插值和/或降采样到与另一数据一致的数量，比如，将三维点云数据的数量插值成13个，将三维位移数据降采样到13个数据。
75.这里三维点云数据的目标数量和/或三维位移数据的目标数量可根据用户需求自行设定，这里不做限定。
76.第一时间戳可以是基于行吊编码尺显示的不同位置处的位移信息所得到的不同位置处的三维位移数据的时间戳。即各位置处的三维位移数据的时间信息。
77.第二时间戳可以是基于激光雷达采集的各位置处的二维点云数据所确定的各位置处的三维点云数据的时间戳。即各位置处的三维点云数据的时间信息。
78.具体的插值方法如下：
79.首先获取行吊编码尺的采样点，记录两个相邻采样点(两个相邻位置处的三维位移数据)时刻t1、t2(t2》t1)，(t1、t2分别为第一时间戳)，时间间隔dt＝t2-t1；
80.遍历激光雷达扫描线束缓存，比较线束时间戳t(第二时间戳)，当时间戳t位于当前取行吊编码尺时间间隔dt内，即t2》t》t1,取出该激光雷达线束；
81.利用行吊编码尺采样点时刻和激光扫描时间戳进行线性插值，插值坐标为：p＝(t-t1)/dt*p1+(t2-t)/dt*p2，其中，p1为在t1时刻与该激光雷达所采集的平面对应的行吊
编码尺的显示的位移信息，p2为在t2时刻与该激光雷达所采集的平面对应的行吊编码尺显示的位移信息，将p作为该激光线束扫描时刻的行吊编码尺坐标。这样即可实现对行吊编码尺的采样频率进行插值成为与激光雷达采样频率一致的采样频率。
82.这里的与激光雷达所采集的平面对应的行吊编码尺可以是：例如，某一激光雷达用于采集目标对象的xoy平面，则与该激光雷达所采集的平面对应的行吊编码尺为也采集目标对象xoy平面的行吊编码尺，即x方向上设置的行吊编码尺以及y方向上设置的行吊编码尺。
83.需要说明的是，本发明实施例的插值方法可以根据对目标三维点云数据不同的精度需求，而调整插值后的频率。由于插值后的频率高低，会直接影响所构建的目标三维点云数据的密度，而目标三维点云数据越稀疏则精度越低，目标三维点云数据越密集则精度越高。因此，这里可以根据不同的需求对插值后的频率进行调整，这里不做限定。
84.这样可得到满足精度需求的三维点云数据和三维位移数据，以便后续基于该满足精度需求的三维点云数据和三维位移数据，得到满足精度需求的目标三维点云数据。
85.s270、确定激光雷达和行吊编码尺的第二位姿对应关系；基于第二位姿对应关系，将激光雷达坐标系和行吊坐标系转换至同一坐标系下。
86.示例性的，第二位姿对应关系可以是各激光雷达与各行吊编码尺之间的相对位姿关系。这里的第二位姿对应关系可以是利用全站仪来实际测量得到的。
87.根据确定的各激光雷达和各行吊编码尺的对应位姿关系，可将激光雷达坐标系和行吊坐标系转换至同一坐标系下，例如，可以是将激光雷达坐标系转换到行吊坐标系下，也可以是将行吊坐标系转换到激光雷达坐标系下，还可以是将激光坐标系和行吊坐标系都转换至第三个坐标系下，例如，可以是将激光坐标系和行吊坐标系都转换至世界坐标系下，等等。这里根据激光雷达和行吊的第二位姿对应关系，将激光雷达坐标下和行吊坐标系转换至同一坐标系下，具体的转换方式不做限定，只要可将两个坐标系转换至同一坐标系下的任何转换方式，均属于本发明的保护范围。
88.s280、在同一坐标下，对于任一当前位置处，将当前位置处的三维点数据和三维位移数据进行融合，得到当前位置处的目标三维点云数据。
89.示例性的，当将激光雷达坐标系和行吊坐标系转换至同一坐标系下后，将同一位置的激光雷达确定的三维点云数据和行吊编码尺确定的三维位移数据进行数据融合，例如可以是利用卡尔曼滤波来对三维点云数据和三维位移数据进行数据融合，即可得到各位置的目标三维点云数据。
90.这样可得到精确的目标对象周向的不同位置的目标三维点云数据。
91.需要说明的是，若行吊的各伸缩臂按照三维坐标系的三个坐标轴进行分布，与按照三维坐标系的三个坐标轴分布的三个激光雷达的分布一致时，此时激光雷达的坐标系和行吊的坐标系是同一坐标系，则可以直接将得到的激光雷达所确定的在某一位置处的目标对象的三维点云数据，与得到的行吊编码尺所确定的在该位置处的目标对象的三维点云数据进行比对配准，即可得到目标对象的最终的三维点云数据。具体的可以是将两者的三维点云数据进行差值计算，若差值小于预设阈值(例如0.5mm)，则将两者的三维点云数据的均值作为最终的三维点云数据。这里的具体的将得到的激光雷达所确定的在某一位置处的目标对象的三维点云数据，与得到的行吊编码尺所确定的在该位置处的目标对象的三维点云
数据进行比对配准，得到目标对象在该位置处的最终的三维点云数据的方式，这里不做限定，任何可基于两者的三维点云数据得到最终的三维点云数据的方式均可，均属于本发明实施例的保护范围。
92.本发明实施例的技术方案，通过基于在激光雷达坐标系下z方向上的激光雷达采集的二维点云数据，以及在行吊坐标系下行吊x方向上的位移信息和行吊y方向上的位移信息，确定目标对象的位置信息，这样可得到更精确的目标对象的位置信息，以便后续基于该精确的位置信息，确定各位置处精确的目标三维点云数据。基于在目标对象周向的不同位置处行吊分别在x、y和z方向上的位移信息，确定在行吊坐标系下目标对象周向的不同位置处的三维位移数据，获取在目标对象周向的不同位置处得到的三维点云数据的第一数量和三维位移数据的第二数量，比对第一数量和第二数量，当第一数量和第二数量不一致时，对三维点云数据和/或三维位移数据进行插值，以使第一数量和第二数量一致，这样可得到满足精度需求的三维点云数据和三维位移数据，以便后续基于该满足精度需求的三维点云数据和三维位移数据，得到满足精度需求的目标三维点云数据。确定激光雷达和行吊编码尺的第二位姿对应关系；基于第二位姿对应关系，将激光雷达坐标系和行吊坐标系转换至同一坐标系下；在同一坐标下，将当前位置处的三维点数据和三维位移数据进行融合，得到当前位置处的目标三维点云数据，这样可得到精确的目标对象周向的不同位置的目标三维点云数据。
93.实施例三
94.图3为本发明实施例三提供的三维点云数据获取方法的流程图，本发明实施例与上述实施例中各个可选方案可以结合。在本发明实施例中，可选的，在得到各位置处的目标三维点云数据之后，所述方法还包括：基于目标对象的各位置信息之间的对应关系，将各位置处的目标三维点云数据进行拼接，得到建筑对象的一次结构层的三维点云数据；对建筑对象的一次结构层的三维点云数据进行重建，得到建筑对象的一次结构层的三维重建地图。
95.如图3所示，本发明实施例的方法具体包括如下步骤：
96.s310、获取激光雷达在目标对象周向的不同位置处采集的目标对象的二维点云数据，以及行吊编码尺采集的在行吊移动过程中行吊的位移信息。
97.s320、基于在激光雷达坐标系下z方向上的激光雷达采集的二维点云数据，以及在行吊坐标系下行吊x方向上的位移信息和行吊y方向上的位移信息，确定目标对象的位置信息。
98.s330、基于在目标对象周向的不同位置处行吊分别在x、y和z方向上的位移信息，确定在行吊坐标系下目标对象周向的不同位置处的三维位移数据。
99.s340、基于二维点云数据，确定在激光雷达坐标系下目标对象周向的不同位置处的三维点云数据。
100.s350、获取在目标对象周向的不同位置处得到的三维点云数据的第一数量和三维位移数据的第二数量。
101.s360、比对第一数量和第二数量，当第一数量和第二数量不一致时，对三维点云数据和/或三维位移数据进行插值，以使第一数量和第二数量一致。
102.s370、确定激光雷达和行吊编码尺的第二位姿对应关系；基于第二位姿对应关系，
将激光雷达坐标系和行吊坐标系转换至同一坐标系下。
103.s380、在同一坐标下，对于任一当前位置处，将当前位置处的三维点数据和三维位移数据进行融合，得到当前位置处的目标三维点云数据。
104.s390、基于目标对象的各位置信息之间的对应关系，将各位置处的目标三维点云数据进行拼接，得到建筑对象的一次结构层的三维点云数据；对建筑对象的一次结构层的三维点云数据进行重建，得到建筑对象的一次结构层的三维重建地图。
105.示例性的，目标对象的各位置信息之间的对应关系可以是目标对象的各位置信息之间的连接关系，即目标对象的当前位置的下一位置是哪个位置。
106.得到目标对象周向的不同位置的目标三维点云数据后，根据目标对象各位置信息之间的连接关系，将各位置的目标三维点云数据根据各位置的连接关系进行拼接，即可得到建筑对象的一次结构层的整个三维点云数据。
107.对建筑对象的一次结构层的整个三维点云数据进行三维重建，即可得到建筑对象的一次结构层的三维重建地图。
108.这样可基于目标对象的各位置的目标三维点云数据，得到目标对象的三维重建地图，以便后续基于该三维重建地图对目标对象进行例如灌注水泥、布料和磨平等作业。
109.本发明实施例的技术方案，通过基于目标对象的各位置信息之间的对应关系，将各位置处的目标三维点云数据进行拼接，得到建筑对象的一次结构层的三维点云数据；对建筑对象的一次结构层的三维点云数据进行重建，得到建筑对象的一次结构层的三维重建地图，以便后续基于该三维重建地图对目标对象进行例如灌注水泥、布料和磨平等作业。
110.实施例四
111.图4为本发明实施例四提供的三维点云数据获取装置的结构示意图，如图4所示，该装置包括：信息获取模块31、三维点云数据确定模块32和目标三维点云数确定模块33。
112.其中，信息获取模块31，用于获取激光雷达在目标对象周向的不同位置处采集的所述目标对象的二维点云数据，以及行吊编码尺采集的在行吊移动过程中行吊的位移信息；
113.三维点云数据确定模块32，用于基于所述二维点云数据，确定在激光雷达坐标系下所述目标对象周向的不同位置处的三维点云数据；
114.目标三维点云数确定模块33，用于基于所述三维点云数据和所述位移信息，确定所述目标对象的目标三维点云数据。
115.可选的，所述目标对象为建筑对象的一次结构层。
116.可选的，所述激光雷达为三个。
117.在上述实施例的技术方案的基础上，信息获取模块31包括：
118.第一坐标系确定单元，用于确定所述激光雷达坐标系；
119.第一信息获取单元，用于获取在各所述激光雷达坐标系下，三个所述激光雷达分别采集的yoz、xoz和xoy三个平面的二维点云数据。
120.在上述实施例的技术方案的基础上，信息获取模块31还包括：
121.第二坐标系确定单元，用于确定所述行吊的坐标系；
122.第二信息获取单元，用于获取在所述行吊的坐标系下所述行吊编码尺分别采集的在行吊移动过程中行吊在x、y和z方向上的位移信息。
123.在上述实施例的技术方案的基础上，该装置还包括：
124.位置信息确定模块，用于基于在激光雷达坐标系下z方向上的激光雷达采集的所述二维点云数据，以及在行吊坐标系下所述行吊x方向上的位移信息和所述行吊y方向上的位移信息，确定所述目标对象的位置信息。
125.在上述实施例的技术方案的基础上，该装置还包括：
126.三维位移数据确定模块，用于基于在目标对象周向的不同位置处行吊分别在x、y和z方向上的位移信息，确定在行吊坐标系下所述目标对象周向的不同位置处的三维位移数据。
127.在上述实施例的技术方案的基础上，三维点云数据确定模块32具体用于：
128.对于所述目标对象周向的任一位置处对应的所述二维点云数据，基于在当前位置处各激光雷达采集的所述二维点云数据，以及各激光雷达的第一位姿对应关系，确定在激光雷达坐标系下所述目标对象的当前位置处的三维点云数据。
129.在上述实施例的技术方案的基础上，该装置还包括：
130.数据数量获取模块，用于获取在目标对象周向的不同位置处得到的所述三维点云数据的第一数量和所述三维位移数据的第二数量；
131.数据调整模块，用于比对所述第一数量和所述第二数量，当所述第一数量和所述第二数量不一致时，对所述三维点云数据和/或所述三维位移数据进行插值，以使所述第一数量和所述第二数量一致。
132.在上述实施例的技术方案的基础上，数据调整模块具体用于：
133.对于目标对象周向的任意两个相邻位置处的三维位移数据，执行如下步骤，对所述三维点云数据和/或所述三维位移数据进行插值：
134.获取在目标对象周向的任两个相邻位置处的三维位移数据的第一时间戳；
135.遍历目标对象周向的各位置处的所述三维点云数据，获取各三维点云数据的第二时间戳；
136.若所述第二时间戳在两个所述第一时间戳之间，基于外部输入的目标指标，对所述三维点云数据和/或所述三维位移数据进行插值；
137.其中，所述目标指标为所述三维点云数据的目标数量和/或所述三维位移数据的目标数量。
138.在上述实施例的技术方案的基础上，目标三维点云数确定模块33包括：
139.第二位姿对应关系确定单元，用于确定所述激光雷达和所述行吊编码尺的第二位姿对应关系；
140.坐标转换单元，用于基于所述第二位姿对应关系，将激光雷达坐标系和行吊坐标系转换至同一坐标系下；
141.目标三维点云数据确定单元，用于在同一坐标下，对于任一当前位置处，将当前位置处的所述三维点数据和所述三维位移数据进行融合，得到当前位置处的所述目标三维点云数据。
142.在上述实施例的技术方案的基础上，该装置还包括：
143.三维重建模块，用于基于目标对象的各位置信息之间的对应关系，将各位置处的所述目标三维点云数据进行拼接，得到建筑对象的一次结构层的三维点云数据；对所述建
筑对象的一次结构层的三维点云数据进行重建，得到所述建筑对象的一次结构层的三维重建地图。
144.本发明实施例所提供的三维点云数据获取装置可执行本发明任意实施例所提供的三维点云数据获取方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
145.实施例五
146.图5为本发明实施例五提供的一种设备的结构示意图，如图5所示，该设备包括处理器70、存储器71、输入装置72和输出装置73；设备中处理器70的数量可以是一个或多个，图5中以一个处理器70为例；设备中的处理器70、存储器71、输入装置72和输出装置73可以通过总线或其他方式连接，图5中以通过总线连接为例。
147.存储器71作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的三维点云数据获取方法对应的程序指令/模块(例如，信息获取模块31、三维点云数据确定模块32和目标三维点云数确定模块33)。处理器70通过运行存储在存储器71中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的三维点云数据获取方法。
148.存储器71可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器71可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器71可进一步包括相对于处理器70远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
149.输入装置72可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置73可包括显示屏等显示设备。
150.实施例六
151.本发明实施例六还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种三维点云数据获取方法。
152.当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的三维点云数据获取方法中的相关操作。
153.通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(read-only memory,rom)、随机存取存储器(random access memory,ram)、闪存(flash)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
154.值得注意的是，上述三维点云数据获取装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
155.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。