本发明属于标靶测定技术领域，具体涉及三维激光扫描仪标靶识别角度测定方法。
背景技术：
三维激光扫描技术被誉为gps技术后，空间信息获取技术的又一项革命，它利用激光扫面这一项强大的工具实现了人们“所见即所得”的空间理想，使得快速获取空间信息并进行加工处理进而得到三维的显示变为现实，使得人们拜托了传统平面显示三维空间信息的束缚，是实现“大数据时代”的一个强有力的工具。目前市面上的三维激光扫描仪主要通过点云的方式把这些三维空间数据采集存储到电脑里，再借以点云处理软件，三维建模软件快速重构处计算机中的三维模型，再现客观物体的数据显示。
标靶的布置在三维激光扫描过程中至关重要，对于标靶的可识别角度即临界角的研究能够避免在布置标靶时出现无法识别的情况，目前还没有可靠的研究表明仪器与标靶的距离与可识别角度的明显相关性。
技术实现要素：
本发明的目的是针对上述存在的问题，提供三维激光扫描仪标靶识别角度测定方法。
本发明的技术方案是：三维激光扫描仪标靶识别角度测定方法，具体步骤如下：
s1、选择一处空旷且平坦的区域作为试验场地并且用围栏将其圈起来；
s2、在试验场地范围内选择a和b两个点，在a、b两点连线的中点位置标记为o，且该o点为第一标靶点，将预先制作好的标靶固定在o点上，以o点为对称中心沿直线ab方向上左右对称标出多个标靶点并安装上标靶；
s3、在距离o点的距离为5m开始逐渐增加距离设置多个站点，将三维激光扫描仪分别架设在各个站点位置并进行标靶扫描工作，所述三维激光扫描仪架设的高度与标靶高度保持一致，架设好后调平仪器；
s4、启动三维激光扫描仪的自动获取系统，分别对每个标靶进行扫描并获取数据，具体方法包括：
s41、在同一个站点设定三个不同的临界角度，并且根据三角函数计算出在直线ab上的三个扫描范围，在该范围内进行三维激光扫描仪扫描获取上述三个标靶，从左至右分别标记为标靶a、标靶b、标靶c；
s42、将步骤s41中的a、b、c三个标靶通过三维激光扫描仪扫描确定获取情况，若标靶a不能被三维激光扫描仪获取，标靶c、标靶b均能被仪器获取，则确定这个距离可识别的临界角度在a和b之间，反之若标靶b获取不成功，则确定临界角度在标靶c和标靶b之间，根据三角函数计算当前临界角的度数；
s5、确定临界角度后，通过仪器再次对所有标靶进行角度扫描，并将扫描所得数据数据通过cyclone软件处理后进行手动标记标靶，然后与仪器自动识别的标靶进行对比，以检验试验数据的可行性。
进一步优化，所述步骤s2中的多个标靶均设置在围栏上。
进一步优化，所述步骤s2中相邻两个标靶的距离为0.25m。
进一步优化，所述步骤s2中的标靶包括圆形的标靶面板和固定基座，所述固定基座包括设置在标靶面板背面且由内到外横向开设的第一滑槽和宽度小于所述第一滑槽的第二滑槽，所述第一滑槽的长度为标靶面板直径的二分之一，第二滑槽上开设有卡槽，第一滑槽内设置有卡板和宽度小于所述卡板的折板，所述折板与卡板通过合页连接，折板上设置有卡块和螺孔，第二滑槽上开设有与卡块相对应的卡槽。
进一步优化，所述步骤s3中相邻两个站点之间的间隔距离为5m，该站点布设在直线ab的中垂线上，与标靶o在同一条直线上。
进一步优化，所述调整三维激光扫描仪时，该扫描仪的水平和倾斜角度精度不高于10"。
进一步优化，所述步骤s3中仪器高程的调整方法为：先在离站点最近的基本水准点处用gps测得标靶中心在地面垂直投影点处的高程坐标，然后再测得仪器所在地面站点处高程坐标，对比两者的坐标后进行调整至相同。
进一步优化，所述标靶、三维激光扫描仪距地面的距离均为1.5m。
进一步优化，所述步骤s42中，在o点右侧以相同方法也能够获得一个临界角度，左右两边角度取均值，即为三维激光扫描仪在该站点的临界角度。
进一步优化，还包括以下步骤：
s43、基于步骤s41，如果在上述扫描范围内未获取标靶，则重新设定假设临界角度并选取标靶。
本发明的有益效果为：
一、本发明首先通过任意三个假设临界角选定三个标靶点，通过三角函数计算出扫描范围，然后在站点扫描该标靶点并得到获取结果，如果不能获取成功，则选择靠近o点方向的标靶继续获取，如果能够成功获取，则选择背离o点的方向继续获取，用这样的方法对标靶进行逐个扫描，直至找到由可获取到不可获取转变的两个标靶，该方法有利于标靶设置工作的顺利进行，从而实现临界角度的准确测定；
二、标靶包括标靶面板和固定基座两部分，其中固定基座包括第一滑槽和第二滑槽，第一滑槽用于供卡板在里面滑动，第二卡槽用于折板的滑动以及固定，在使用时，折板折叠与卡板平行设置，当卡板从第一滑槽内拉出时，折板也随着带出，将折板展开与卡板板面垂直，然后将折板再次推进第一滑槽内，此时折板也随之被推进第二滑槽内，并且折板上的卡块卡在第二滑槽内的卡槽内，折板上通过螺丝穿过螺孔固定在标靶点所处的围栏上；
综上所述，本发明采用三维激光扫描仪扫描获取标靶的位置以及临界角度，对标靶的可识别角度的研究能够避免在布置标靶时出现无法识别的情况，对标靶的布设起到关键的作用。
附图说明
图1为标靶面板正面的结构示意图
图2为固定基座结构示意图
图3为卡板的结构示意图
图4为折板的结构示意图
图5为标靶及临界角的示意图
附图标记：1、标靶面板，2、第一滑槽，3、第二滑槽，4、卡槽，5、卡板，6、折板，7、卡块，8、螺孔，9、挡板。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的以及有益效果易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
三维激光扫描仪标靶识别角度测定方法，其具体实施方式为：
实施例1
s1、选择一处空旷且平坦的区域作为试验场地并且用围栏将其圈起来；
s2、在围栏上选择a和b两个点，在a、b两点连线的中点位置标记为o，且该o点为第一标靶点，将预先制作好的标靶固定在o点上，以o点为对称中心沿直线ab方向上左右对称标出多个标靶点并将标靶固定在标靶点所处的围栏上，其中相邻两个标靶的距离为0.25m；
s3、在距离o点的距离为5m开始设置多个站点，将站点标记为z，其中相邻两个站点z之间的间隔距离为5m，上述多个站点z均布设在直线ab的中垂线上且与标靶o在同一条直线上，将三维激光扫描仪分别架设在各个站点z位置并进行标靶扫描工作，所述三维激光扫描仪架设的高度与标靶高度距地面的距离均为1.5m，架设好后调平仪器，其调整方法为：先在离站点z最近的基本水准点处用gps测得标靶中心在地面垂直投影点处的高程坐标，然后再测得仪器所在地面站点z处高程坐标，对比两者的坐标后进行调整至相同；
s4、启动三维激光扫描仪的自动获取系统，分别对每个标靶进行扫描并获取数据，如图5所示，具体方法包括：
s41、在同一个站点设定三个不同的临界角度，并且根据三角函数计算出在直线ab上的三个扫描范围，在该范围内进行三维激光扫描仪扫描获取上述三个标靶，从左至右分别标记为标靶a、标靶b、标靶c；
s42、将步骤s41中的a、b、c三个标靶通过三维激光扫描仪扫描确定获取情况，若标靶a不能被三维激光扫描仪获取，标靶c、标靶b均能被仪器获取，则确定这个距离可识别的临界角度在a和b之间，此时采用卷尺测量ao和bo的直线距离，根据三角函数分别计算∠azo和∠bzo的值，然后求得均值便是我们在该站点z左侧取得的临界角度，反之若标靶b获取不成功，则确定临界角度在标靶c和标靶b之间，按照上述方法计算当前临界角的度数；
s43、基于步骤s41，如果在上述扫描范围内未获取标靶，则重新设定假设临界角度并选取标靶；
s5、确定临界角度后，通过仪器再次对所有标靶进行角度扫描，并将扫描所得数据数据通过cyclone软件处理后进行手动标记标靶，然后与仪器自动识别的标靶进行对比，以检验试验数据的可行性
在本发明中，所述步骤s2中的标靶包括圆形的标靶面板1和固定基座，所述固定基座包括设置在标靶面板1背面且由内到外横向开设的第一滑槽2和宽度小于所述第一滑槽2的第二滑槽3，所述第一滑槽2的长度为标靶面板1直径的二分之一，所述第二滑槽3上开设有卡槽4，第一滑槽2内设置有卡板5和宽度小于所述卡板5的折板6，所述折板6的宽度小于卡板5的宽度，折板6与卡板5通过合页连接，折板5上设置有卡块7和螺孔8，第一滑槽2的上沿边缘两侧还设置有向内翻折的挡板9，所述挡板9用于防止折板6从第一滑槽2内脱落，第二滑槽3上开设有与卡块7相对应的卡槽，将标靶固定在标靶点的位置上，为了使得三维激光扫描仪更好的捕捉到标靶，将标靶面板1的正面涂刷为亮丽色彩，实际使用时，将折板6折叠与卡板5平行设置，当卡板5从第一滑槽2内拉出时，折板6也随着带出，将折板6展开与卡板5板面垂直，然后将折板6再次推进第一滑槽2内，此时折板6也随之被推进第二滑槽3内，并且折板6上的卡块7卡在第二滑槽3内的卡槽内，折板6上通过螺丝穿过螺孔8固定在标靶点所处的围栏上。
进一步优化，所述调整三维激光扫描仪时，该扫描仪的水平和倾斜角度精度不高于10"。
进一步优化，在测量出临界角度后，为了检测该临界角度的准确性，在o点右侧以相同方法也能够获得一个临界角度，左右两边角度取均值，即为三维激光扫描仪在该站点的临界角度。
实施例2
按照实施例1中的试验步骤，分别对距离o点5m、10m、15m、20m、25m、30m、35m、40m、45m、50m、55m、60m的这些站点进行临界角的测定，具体试验数据如表1所示。
表1标靶角度与距离关系试验数据
以上显示和描述了本发明的主要特征、使用方法、基本原理以及本发明的优点。本行业技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会根据实际情况有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。