隨著激光雷達技術的發展，激光雷達主要利用激光測距原理來獲取目標數據，快速反映掃描對象的整體結構及形態特性，廣泛應用于基礎測繪、三維建模、林業、礦業、碼頭等各個方面，具體包括盤煤體積、測量木頭體積等。這種非接觸式測量可快速高效獲取點的坐標信息，為測繪成果提供了快速精確的基礎數據，應用激光雷的不僅節省了大量的勞動力，還大大提升了工作效率。

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激光雷達計算機視覺體積測量系統技術說明書

I. 前言

激光雷達的優點是立體信息很好，問題是掃描精度差，速度慢。由于計算機視覺傳感器采用攝像頭，攝像頭優點是速度快，精度高，但是是二維平面信息沒有高度立體信息。激光雷達技術與計算機視覺技術之間具有很大的互補性，本項目的目的是把激光雷達技術與計算機視覺技術結合來完成對快遞郵包的體積測量。

II. 測試系統

III. 測試模組

說明：因為人眼看不見激光雷達的掃描狀態，所以用一字形激光器，一字形激光器顯示的紅色激光線必須與激光雷達的掃描平面重合。由于計算機視覺系統可以通過算法精確定位測試物體的長軸（長度）和短軸（寬度），理論上只要激光雷達掃描過測試物體都可以計算出測試物體的體積參數（長度，寬度及高度），但使激光雷達掃描過測試物體的長軸及最高部位，尤其是形狀不規則物體可以提高測試精度。

IV. 系統軟件組成及結構

1. 軟件組成

a. 系統軟件文件夾名稱LidarVision20200602

b. 系統軟成員

其中LVEngine 是主程序。

2. 軟件結構

系統軟件采用模塊化結構，共有 4 大模塊：激光雷達信息采集模塊，計算機視覺信息采集模塊，激光雷達信息預處理模塊及計算機視覺信息整合模塊。

3. 激光雷達信息采集模塊

a. 文件夾名稱WRRadarDriver

b. 對應軟件庫文件名稱WRRadarDriver.lib

c. 模塊性能

采集激光雷達原始信號

4. 計算機視覺信息采集模塊

根據不同的攝像頭型號由生產廠商提供驅動程序需二次開發。

5. 激光雷達信息預處理模塊

a. 文件夾名稱LidarEngine

b. 對應軟件庫文件名稱LidarEngine.lib

c. 模塊性能

轉換采集的激光雷達原始信號為可以顯示激光雷達掃描截面并可以提供計算機視覺系統處理的激光雷達信息數組。這個數組也可以作為文件存儲以方便脫機調試。

6. 計算機視覺信息整合模塊

a. 文件夾名稱

VisionEngine

b. 對應軟件庫文件名稱

VisionEngine.lib

c. 模塊性能

采集激光雷達原始信號

V. 程序框圖

VI. 程序界面

1. 程序界面顯示

2. 程序菜單

a. 程序菜單顯示

菜單功能分為二大部分，通用功能和專用功能。

b. 通用功能菜單

（1） 圖像輸入點擊菜單 File —>Load Image 或者點擊圖標

（2） 圖像存儲

點擊菜單 File —>Saved Image

（3） 圖像放大

點擊菜單 Image —>Zoom In 或者點擊圖標

（4） 圖像縮小

點擊菜單 Image —>Zoom Out 或者點擊圖標

（5） 獲得感興區域

點擊菜單 Image —>Get ROI 或者點擊圖標

（6） 改變標尺顏色

點擊菜單 Image —>Palette 或者點擊圖標

（7） 圖像截面顏色色度分布

點擊菜單 Image —>Palette 或者點擊圖標

（8） 測量長度與角度

點擊菜單 Image —>Palette 或者點擊圖標

（9） 圖像直方圖分析

點擊菜單 Image —>Histogram 或者點擊圖標

c. 專用功能菜單

（1） 從激光雷達采集激光雷達原始波形信號點擊菜單 WRLidar —>Wave Form

（2） 顯示激光雷達原始波形信號點擊菜單 WRLidar —>Draw Wave

（3） 轉換激光雷達信號并顯示激光雷達掃描截面點擊菜單WRLidar —>Draw Section

VII. 體積測量核心程序

1. 體積測量核心程序名稱

體積測量核心程序是VisionEngine

2. 體積測量核心程序頭文件VisionEngine.h