O lidar de linha única possui vantagens como estrutura simples, baixo custo e baixo consumo de energia, mas devido à sua capacidade de realizar apenas varredura plana, não pode realizar reconstrução tridimensional independente. Os sensores visuais podem fornecer informações de imagem ricas, mas apresentam deficiências em precisão de medição geométrica e resistência a interferências. Para resolver o problema de que o lidar de linha única não pode obter diretamente informações tridimensionais espaciais e a baixa precisão de reconstrução de um único sensor, este artigo projeta um sistema de reconstrução tridimensional que integra lidar e câmera. O sistema utiliza um mecanismo de fuso de esferas para acionar o lidar de linha única realizando varredura na direção vertical, obtendo assim dados tridimensionais espaciais, e combina essas informações com textura colorida obtida por uma câmera de profundidade, melhorando a qualidade da reconstrução. Primeiro, a composição do sistema e o princípio de medição por varredura foram claramente definidos, e o processo completo de reconstrução tridimensional foi analisado. Em seguida, foram concluídas as calibrações interna e externa entre lidar e câmera, permitindo o registro e a fusão dos dados da nuvem de pontos, melhorando efetivamente a precisão e a integridade da reconstrução tridimensional. Paralelamente, foi montado um sistema experimental simulando um túnel real, utilizando o sistema de reconstrução tridimensional calibrado para calcular as coordenadas da nuvem de pontos lidar frame a frame, reconstruindo 11 alvos. Os resultados experimentais mostram um erro de registro de 6,8 mm, e a nuvem de pontos fundida não excede 5,5 mm em um alcance de medição de 500 mm. O sistema também foi utilizado para realizar experimentos de reconstrução tridimensional de grandes pisos internos, com erro de reconstrução não superior a 12 mm em um alcance de 2600 mm.

lidar;câmera de profundidade;movimento vertical;calibração conjunta;reconstrução tridimensional