Однолинейный лазерный дальномер обладает простой конструкцией, низкой стоимостью и низким энергопотреблением, но поскольку он может выполнять только плоское сканирование, он не способен самостоятельно выполнять трёхмерную реконструкцию. Визуальные датчики могут предоставлять богатую информацию изображения, но имеют недостатки в точности геометрических измерений и устойчивости к помехам. В связи с проблемой невозможности прямого получения пространственной трехмерной информации однолинейным лазерным дальномером и низкой точностью реконструкции с помощью одного сенсора, в данной работе разработана система трёхмерной реконструкции, объединяющая лазерный дальномер и камеру. Система использует шариковинтовой механизм для вертикального перемещения однолинейного лазерного дальномера, что позволяет получать трёхмерные пространственные данные, и комбинирует их с цветовой текстурой, полученной с глубинной камеры, чтобы улучшить качество реконструкции. Сначала описаны состав системы и принципы сканирования и измерения, а затем проанализирован весь процесс трёхмерной реконструкции. После этого проведена внутренняя и внешняя калибровка лазерного дальномера и камеры, что позволило выполнить регистрацию и слияние данных облака точек, существенно повысив точность и полноту трёхмерной реконструкции. Одновременно создана экспериментальная система для имитации реального тоннеля, использующая калиброванную систему трёхмерной реконструкции для пофреймного вычисления координат лазерных точек и реконструкции 11 мишеней. Результаты экспериментов показали ошибку регистрации 6.8 мм, а объединенное облако точек в пределах измерения 500 мм не превышало ошибку 5.5 мм. Также система использовалась для трёхмерной реконструкции большой внутренней поверхности пола, где ошибка реконструкции не превышала 12 мм на диапазоне 2600 мм.

лазерный дальномер;глубинная камера;вертикальное движение;совместная калибровка;трёхмерная реконструкция