曹 毓，冯 莹，杨云涛，赵立双，向仁强，许 伟

(1.国防科学技术大学光电科学与工程学院，长沙 410073;2.第20军炮兵旅，河南 确山 463200)

基于多传感器信息融合的路面三维重建技术广泛应用于高速公路及机场跑道等路面损毁状况的自动检测领域。在道路快速维修能力建设中，毁伤程度评估是基础中的基础。传统的道路毁伤评估主要依赖人工目视测量的方式来完成，精度低、速度慢。为此我们采用了一种自动测量方法:将单线式激光扫描仪安装于车辆上，在车辆行驶过程中对路面进行不间断扫描，从而获得道路三维形貌。

根据车辆运动过程中对应的三个欧拉角(航向角、俯仰角和横滚角)性质的不同，现有的角度测量传感器可分为航向角传感器(电子罗盘)和倾角传感器，前者应用于航向角的测量，后者可以用来测量相对于水平面的倾角变化量。理论计算和实验证明:在实际应用中由于车辆转弯避障的需要，三个欧拉角中的航向角变化幅度较大，对路面三维重建效果影响也最大。目前广泛应用的航向角传感器原理大都是基于地磁场方向来判断角度变化量，因此它的精度不高，对使用环境的磁场稳定性要求也较为苛刻。为此，我们结合使用相机和激光扫描仪，通过对一系列前视时序图片中道路灭点坐标的获取来获得车辆实时的航向角和俯仰角，以此为基础来校正扫描仪得到的三维地形数据，进而准确实现路面的三维形貌重建。实验结果表明，通过定位图像中灭点位置的方法获得的实时姿态角精度高，校正后的路面三维形貌与真实的路面情况实现了较为准确的吻合。……