Le lidar monocanaux présente l'avantage d'une structure simple, d'un coût faible et d'une faible consommation d'énergie, mais comme il ne peut effectuer qu'un balayage plan, il ne peut pas réaliser une reconstruction 3D indépendante. Les capteurs visuels peuvent fournir des informations d'image riches, mais présentent des lacunes en termes de précision de mesure géométrique et de résistance aux interférences. Pour résoudre le problème de l'incapacité du lidar monocanaux à obtenir directement des informations tridimensionnelles spatiales ainsi que la faible précision de reconstruction d'un seul capteur, cet article conçoit un système de reconstruction 3D fusionnant lidar et caméra. Ce système utilise un mécanisme à vis à billes entraînant le lidar monocanaux pour réaliser un balayage vertical, obtenant ainsi des données 3D spatiales, combinées avec les informations de texture couleur obtenues par caméra de profondeur, améliorant la qualité de reconstruction. Tout d'abord, la composition du système et le principe de mesure de balayage sont clairement définis, et le processus complet de reconstruction 3D est analysé. Ensuite, la calibration des paramètres internes et externes entre le lidar et la caméra est complétée, permettant ensuite l'enregistrement et la fusion des données du nuage de points, améliorant efficacement la précision et l'intégrité de la reconstruction 3D. Parallèlement, un système expérimental simulant un tunnel réel est construit ; le système de reconstruction 3D calibré est utilisé pour calculer les coordonnées du nuage de points lidar image par image, reconstruisant 11 cibles. Les résultats expérimentaux montrent une erreur d'enregistrement de 6,8 mm, et le nuage de points fusionné ne dépasse pas 5,5 mm dans une plage de mesure de 500 mm. Le système est également utilisé pour des expériences de reconstruction 3D du sol intérieur de grande taille, avec une erreur de reconstruction ne dépassant pas 12 mm dans une plage de 2600 mm.

lidar;caméra de profondeur;mouvement vertical;calibration conjointe;reconstruction 3D