El lidar de línea única tiene las ventajas de estructura simple, bajo costo y bajo consumo de energía, pero debido a que solo puede realizar escaneo plano, no puede completar la reconstrucción tridimensional de forma independiente. Los sensores visuales pueden proporcionar información de imagen rica, pero presentan deficiencias en la precisión de la medición geométrica y la capacidad de resistencia a interferencias. Para abordar el problema de que el lidar de línea única no puede obtener directamente información tridimensional espacial y la baja precisión de reconstrucción de un único sensor, este artículo diseña un sistema de reconstrucción tridimensional que fusiona lidar y cámara. Este sistema impulsa el lidar de línea única mediante un mecanismo de husillo de bolas para realizar el escaneo en dirección vertical, obteniendo así datos tridimensionales espaciales, y combina esta información con la textura de color obtenida por la cámara de profundidad para mejorar la calidad de la reconstrucción. Primero se especifican la composición del sistema y el principio de medición por escaneo, y se analiza todo el proceso de reconstrucción tridimensional. Luego, se completa la calibración de los parámetros internos y externos entre el lidar y la cámara, lo que permite realizar el registro y la fusión de los datos del punto de nube, mejorando eficazmente la precisión y la integridad de la reconstrucción tridimensional. Paralelamente, se construye un sistema experimental que simula un túnel real, utilizando el sistema de reconstrucción tridimensional calibrado para calcular las coordenadas del punto de nube láser cuadro por cuadro y reconstruir 11 objetivos. Los resultados experimentales muestran un error de registro de 6,8 mm, y la nube de puntos fusionada no supera los 5,5 mm en un rango de medición de 500 mm. Además, se utiliza el sistema para realizar experimentos de reconstrucción tridimensional del suelo interior a gran escala, con un error de reconstrucción que no supera los 12 mm en un rango de medición de 2600 mm.

lidar;cámara de profundidad;movimiento vertical;calibración conjunta;reconstrucción tridimensional