CN111896972B - 一种机载激光雷达同步控制及数码影像外方位元素列表自动创建方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机载激光雷达同步控制及数码影像外方位元素列表自动创建方法，包括：S1，GNSS接收板卡的计时***接收卫星信号并按UTC时间***进行计时，然后将GNSS接收板卡与IMU、激光扫描仪和数码相机进行时间同步控制；S2，在完成时间同步控制后，通过以下子步骤实现数码影像外方位元素列表自动创建：S21，对数码相机拍摄的数码影像进行有效数码影像自动检测；S22，对检测后的数码影像进行影像重命名；S23，对重命名后的数码影像，根据数码相机与IMU的安装位置关系，以及记录在POS数据中数码影像的曝光时间、位置和姿态数据，自动创建数码影像外方位元素列表。本发明实现了时间精确同步，并基于此实现了数码影像外方位元素列表的自动创建。

Description

一种机载激光雷达同步控制及数码影像外方位元素列表自动 创建方法

技术领域

本发明涉及遥感测绘技术领域及光电探测***控制领域，尤其是一种机载激光雷达同步控制及数码影像外方位元素列表自动创建方法。

背景技术

机载激光雷达***是由数码相机、激光扫描仪、POS***(定位定姿***，由IMU和GNSS组成)、嵌入式计算机组成的航空主动遥感测绘***，近年来由于无人机技术的发展，无人机载激光雷达(多旋翼无人机、固定翼无人机、垂直起降固定翼无人机)已在测绘、应急、公路/铁路勘测设计及巡检、输变电线路勘测及巡检、水利等各行业大面积推广应用。

机载激光雷达测量定位的基本原理是通过激光扫描仪主动向目标发射高频率的激光脉冲并接收反射回波信号，同时记录时间，通过发射激光与接收到反射激光之间的时间差计算出激光扫描仪到目标的距离，结合POS***获取发射激光脉冲起始点的三维坐标及姿态角，从而可计算激光反射端即地物目标的三维坐标；通过POS***获取飞行平台的位置及姿态数据，数码相机按一定时间间隔拍摄序列数码照片，通过同步控制可得到序列照片的六个外方位元素，在此基础上通过一系列数据处理可得到数字正射影像图。

数码相机与激光扫描仪的位置和姿态信息均取自于POS***，而数码相机的曝光时间间隔一般为秒的整数倍。各传感器的时间基准及时间精度不同，激光扫描仪与数码相机采用的是UTC时间***，POS***一般采用GPS时间***，而GPS时间与UTC之间的差将为秒的整数倍，具体相差多少秒由时间服务部门定期公布。机载激光雷达***要获得精确的位置信息，前提必须做好***各传感器之间时间的精准同步控制。

机载激光雷达***中高密度的激光点云数据和高清晰度的数码影像数据的位置和姿态信息均取自于POS***，在后续应用中需将处理后的数码影像与点云数据精确配准，这就需要通过准确的数码影像标识和GPS曝光触发时间列表才能进行两者空间位置的精确匹配，因此自动获得数码影像外方位元素列表是机载激光雷达***生产的数字正射影像图与激光点云数据匹配的关键过程。无人机载激光雷达***在执行航飞任务时往往需要多个架次航飞，不同次航飞任务的数码影像起始名称相同，且应用这些数码影像进行后续正射影像处理时，往往经过复杂计算才能得到影像的外方位元素。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种机载激光雷达同步控制及数码影像外方位元素列表自动创建方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种机载激光雷达同步控制及数码影像外方位元素列表自动创建方法，包括：

S1，GNSS接收板卡的计时***接收卫星信号并按UTC时间***进行计时，然后将GNSS接收板卡与IMU、激光扫描仪和数码相机进行时间同步控制；

S2，在完成时间同步控制后，通过以下子步骤实现数码影像外方位元素列表自动创建：

S21，对数码相机拍摄的数码影像进行有效数码影像自动检测；

S22，对检测后的数码影像进行影像重命名；

S23，对重命名后的数码影像，根据数码相机与IMU的安装位置关系，以及记录在POS数据中数码影像的曝光时间、位置和姿态数据，自动创建数码影像外方位元素列表。

一个实施例中，S1中GNSS接收板卡与IMU和激光扫描仪的时间同步控制包括如下子步骤：

S101，GNSS接收板卡接收***控制组件的同步控制指令；

S102，GNSS接收板卡向IMU和激光扫描仪发送UTC初始时间，并在IMU和激光扫描仪中标记UTC粗时间的时间戳；

S103，IMU和激光扫描仪中的UTC细时间计数器以此UTC粗时间的时间戳为起始点进行计数；

S104，GNSS接收板卡持续每秒同步向IMU和激光扫描仪发送pps脉冲信号，IMU和激光扫描仪收到该pps脉冲信号后，UTC细时间计数器置零并重新计数。

作为优选，所述UTC粗时间为年月日时分秒时间，并且其时间精度为毫秒。

作为优选，所述UTC细时间计数器是以1μs为周期进行时钟累加计数。

作为优选，IMU和激光扫描仪收到该pps脉冲信号后，UTC细时间计数器是在遇到pps脉冲信号上升沿时置零并重新计数。

一个实施例中，S1中GNSS接收板卡与数码相机的时间同步控制包括如下子步骤：

S111，数码相机接收***控制组件的同步控制指令；

S112，数码相机在曝光瞬间向GNSS接收板卡发送曝光TTL信号，并同步在GNSS接收板卡上标记UTC时间戳。

一个实施例中，S21中对数码相机拍摄的数码影像进行有效数码影像自动检测的方法为：

S211，预先设定数码影像的文件大小阈值；

S212，从数码相机拍摄的数码影像中提取数码影像的文件大小；

S213，剔除数码相机拍摄的数码影像中文件大小不符合所述文件大小阈值的数码影像。

一个实施例中，S22中对检测后的数码影像进行影像重命名的方法为：

S221，从数码相机拍摄的数码影像中提取数码影像的拍摄时间；

S222，把拍摄时间转换为日期_天秒格式；

S223，把所有数码影像按日期_天秒格式或者项目名称_日期_天秒格式进行重命名。

一个实施例中，S23包括如下子步骤：

S231，创建包含每一列分别对应影像文件名称、位置和姿态、状态的列表L_t_n_s_v，其中每一行按照重命名后的影像文件名称排序；

S232，获取列表L_t_n_s_v中第一张数码影像的影像文件名称，并从中解析出拍摄时间Tp1；

S233，从POS数据中提取包括影像曝光是时间、位置和姿态数据的事件列表文件L_e，取事件列表文件L_e中第一张数码影像的曝光时间Tb1，计算第一张数码影像的拍摄时间与曝光时间的时间差Ts＝Tb1-Tp1；并任意读取事件列表文件L_e中相邻两行数据，通过比较两行数据中的曝光时间差为并就近取整，得到触发数码相机拍摄的时间间隔Td；

S234，在列表L_t_n_s_v中，从第一张数码影像开始，假定第n张数码影像的拍摄时间为Tpn，则第n张数码影像的非精准曝光时间Tbcjn＝Tpn+Ts，并以此非精准曝光时间按照S22的方法进行影像重命名；

S235，从POS数据中的事件列表文件L_e中，逐条获取第n张数码影像的曝光时间Tbzn；

S236，设定判断阈值(-Td/2+0.1,Td/2-0.1)，逐条对比曝光时间Tbzn和非精准曝光时间Tbcjn之间的差值是否在(-Td/2+0.1,Td/2-0.1)范围内：

若是，则表示匹配成功，并将列表L_t_n_s_v中对应的状态置为“T”，然后执行S237；

若不是，则表示匹配失败，并将列表L_t_n_s_v中对应的状态置为“F”；

S237，从事件列表文件L_e中读取第n张数码影像的位置和姿态数据，并与设定的位置和姿态数据的阈值范围进行比较：

如果在设定的阈值范围内，则将列表L_t_n_s_v中相应行的状态行置为“OK”；

如果不在设定的阈值范围内，则将列表L_t_n_s_v中相应行的状态行置为“False”

S238，n递增1并重复执行S235～S237，直到进行到事件列表文件L_e中最后一行，完成对所有数码影像的状态标记；

S239，从列表L_t_n_s_v中提取状态为“OK”的影像文件名称，将事件列表文件L_e中与影像文件名称对应的位置和姿态数据更新到列表L_t_n_s_v中，即建立初始数码影像外方位元素列表Ltn；

S240，根据数码相机与IMU的安装位置关系，对初始影像外方位元素列表Ltn中的位置和姿态进行坐标平移及坐标旋转，得到准确的外方位元素值，并建立与影像文件名称一一对应的文件L_OE，即得到最终的数码影像外方位元素列表。

一个实施例中，步骤S23还包括，对重命名后的数码影像，根据记录在POS数据中数码影像的曝光时间、位置和姿态数据，自动创建数码影像曝光时间列表；实现步骤如下：

S0231，创建包含每一列分别对应影像文件名称、曝光时间、状态的列表L_t_n_s_v，其中每一行按照重命名后的影像文件名称排序；

S0232，获取列表L_t_n_s_v中第一张数码影像的影像文件名称，并从中解析出拍摄时间Tp1；

S0233，从POS数据中提取包括影像曝光是时间、位置和姿态数据的事件列表文件L_e，取事件列表文件L_e中第一张数码影像的曝光时间Tb1，计算第一张数码影像的拍摄时间与曝光时间的时间差Ts＝Tb1-Tp1；并任意读取事件列表文件L_e中相邻两行数据，通过比较两行数据中的曝光时间差为并就近取整，得到触发数码相机拍摄的时间间隔Td；

S0234，在列表L_t_n_s_v中，从第一张数码影像开始，假定第n张数码影像的拍摄时间为Tpn，则第n张数码影像的非精准曝光时间Tbcjn＝Tpn+Ts，并以此非精准曝光时间按照S22的方法进行影像重命名；

S0235，从POS数据中的事件列表文件L_e中，逐条获取第n张数码影像的曝光时间Tbzn；

S0236，设定判断阈值(-Td/2+0.1,Td/2-0.1)，逐条对比曝光时间Tbzn和非精准曝光时间Tbcjn之间的差值是否在(-Td/2+0.1,Td/2-0.1)范围内：

若是，则表示匹配成功，并将列表L_t_n_s_v中对应的状态置为“T”，然后执行S0237；

若不是，则表示匹配失败，并将列表L_t_n_s_v中对应的状态置为“F”；

S0237，从事件列表文件L_e中读取第n张数码影像的位置和姿态数据，并与设定的位置和姿态数据的阈值范围进行比较：

如果在设定的阈值范围内，则将列表L_t_n_s_v中相应行的状态行置为“OK”；

如果不在设定的阈值范围内，则将列表L_t_n_s_v中相应行的状态行置为“False”

S0238，n递增1并重复执行S0235～S0237，直到进行到事件列表文件L_e中最后一行，完成对所有数码影像的状态标记；

S0239，从列表L_t_n_s_v中提取状态为“OK”的影像文件名称，将事件列表文件L_e中与影像文件名称对应的曝光时间更新到列表L_t_n_s_v中，即建立数码影像曝光时间列表Ltn。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明实现了数码相机拍摄和POS***的时间精确同步，并基于此实现了单架次或多架次数码影像外方位元素列表的自动创建，便于航测作业人员应用正射影像处理软件进行影像的数字纠正。

2、本发明还实现了单架次或多架次数码影像曝光时间列表的自动创建。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的机载激光雷达同步控制及数码影像外方位元素列表自动创建方法的流程框图。

图2为本发明的时间同步控制的原理图。

图3为本发明的GNSS接收板卡与IMU和激光扫描仪的时间同步控制原理图。

图4为本发明的GNSS接收板卡与IMU和激光扫描仪的时间同步控制中UTC细时间计数器进行计数的示意图。

图5为本发明的数码影像外方位元素列表自动创建的流程框图。

图6为本发明的数码影像曝光时间列表自动创建的流程框图。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

如图1所示，一种机载激光雷达同步控制及数码影像外方位元素列表自动创建方法，包括：

S1，GNSS接收板卡的计时***接收卫星信号并按UTC时间***进行计时，然后将GNSS接收板卡与IMU、激光扫描仪和数码相机进行时间同步控制；

由于GNSS接收板卡的计时***接收卫星信号并按UTC时间***进行计时，其随着时间推移不会产生误差，而IMU和激光扫描仪的计时芯片，以及数码相机会随着时间推移产生累计误差。因此，本方案根据GNSS接收板卡的计时***接收卫星信号并按UTC时间***进行计时来实现对IMU、激光扫描仪和数码相机的时间同步控制。如图2所示，相连接的GNSS接收板卡和IMU组成POS***；同时，GNSS接收板卡还分别与数码相机、激光扫描仪和***控制组件连接；其中，***控制组件可以采用嵌入式计算机实现，以用于向GNSS接收板卡下达同步控制命令。

一个实施例中，如图3所示，S1中GNSS接收板卡与IMU和激光扫描仪的时间同步控制包括如下子步骤：

S101，GNSS接收板卡接收***控制组件的同步控制指令；

S102，GNSS接收板卡向IMU和激光扫描仪发送UTC初始时间(一般以串口数据形式发送)，并在IMU和激光扫描仪中标记UTC粗时间的时间戳；

S103，IMU和激光扫描仪中的UTC细时间计数器以此UTC粗时间的时间戳为起始点进行计数；

S104，GNSS接收板卡持续每秒同步向IMU和激光扫描仪发送pps脉冲信号以减少扫描仪累计误差，IMU和激光扫描仪收到该pps脉冲信号后，UTC细时间计数器置零并重新计数，UTC粗时间+UTC细时间即为激光扫描仪记录激光脉冲工作时间，通过该方式将激光扫描仪的时间与GNSS接收板卡的时间参考基准一致，如图4所示。

上述过程中，所述UTC粗时间为年月日时分秒时间，并且其时间精度为毫秒。

上述过程中，所述UTC细时间计数器是以1μs为周期进行时钟累加计数。该1μs仅是本实施例的优选，也可以是1ns,10ns等，根据需求进行设定。

上述过程中，IMU和激光扫描仪收到该pps脉冲信号后，UTC细时间计数器是在遇到pps脉冲信号上升沿时置零并重新计数。

一个实施例中，S1中GNSS接收板卡与数码相机的时间同步控制包括如下子步骤：

S111，数码相机接收***控制组件的同步控制指令；

S112，数码相机在曝光瞬间向GNSS接收板卡发送曝光TTL信号，并同步在GNSS接收板卡上自动标记UTC时间戳，即得到数码相机曝光的GNSS接收板卡记录的UTC时间，实现曝光时间与GNSS接收板卡时间参考基准一致，即时间同步。

需要说明的是，***控制组件向GNSS接收板卡和数码相机发送的同步控制命令是同时发送的不同的同步控制命令，即，GNSS接收板卡与IMU和激光扫描仪的时间同步控制，以及GNSS接收板卡与数码相机的时间同步控制，两者是可以同时进行的。

S2，在完成时间同步控制后，通过以下子步骤实现数码影像外方位元素列表自动创建：

S21，对数码相机拍摄的数码影像进行有效数码影像自动检测；

一个实施例中，一般来说数码相机拍摄的数码影像数据量在几百G到几十T级别，其中不乏拍摄异常导致的单个数码影像的文件大小过大，因此需要进行有效数码影像自动检测，剔除异常数码影像，减少数据量来提高***效率。具体地，S21中对数码相机拍摄的数码影像进行有效数码影像自动检测的方法为：

S211，预先设定数码影像的文件大小阈值(根据需求设定即可)；

S212，从数码相机拍摄的数码影像中提取数码影像的文件大小；

S213，剔除数码相机拍摄的数码影像中文件大小不符合所述文件大小阈值的数码影像。

S22，对检测后的数码影像进行影像重命名；

一个实施例中，为了保证不同日期、不同飞行架次的数码影像不重复，避免不同架次拍摄的数码影像因文件名相同而被错误覆盖，需要对影像重命名。具体地，S22中对检测后的数码影像进行影像重命名的方法为：

S221，从数码相机拍摄的数码影像中提取数码影像的拍摄时间；

S222，把拍摄时间转换为日期_天秒格式；

S223，把所有数码影像按日期_天秒格式或者项目名称_日期_天秒格式进行重命名。即，若是以单次飞行架次可以按日期_天秒格式进行重命名，若是多飞行架次等情况，可以根据实际情况按项目名称_日期_天秒格式进行重命名。另外，为了避免数据混乱，重命名后的数码影像单独存放在一个文件夹中。

上述过程中，数码影像的文件大小和拍摄时间均是以流文件的形式读入，并通过解析数码影像数据头格式获取。

S23，对重命名后的数码影像，根据数码相机与IMU的安装位置关系，以及记录在POS数据中数码影像的曝光时间、位置和姿态数据，自动创建数码影像外方位元素列表。

一个实施例中，如图5所示，S23包括如下子步骤：

S231，创建包含每一列分别对应影像文件名称、位置和姿态、状态的列表L_t_n_s_v，其中每一行按照重命名后的影像文件名称排序；

S232，获取列表L_t_n_s_v中第一张数码影像的影像文件名称，并从中解析出拍摄时间Tp1；

S233，从POS数据中提取包括影像曝光是时间、位置和姿态数据的事件列表文件L_e，取事件列表文件L_e中第一张数码影像的曝光时间Tb1，计算第一张数码影像的拍摄时间与曝光时间的时间差Ts＝Tb1-Tp1；并任意读取事件列表文件L_e中相邻两行数据，通过比较两行数据中的曝光时间差为并就近取整，得到触发数码相机拍摄的时间间隔Td；

S234，在列表L_t_n_s_v中，从第一张数码影像开始，假定第n张数码影像的拍摄时间为Tpn，则第n张数码影像的非精准曝光时间Tbcjn＝Tpn+Ts，并以此非精准曝光时间按照S22的方法进行影像重命名；

S235，从POS数据中的事件列表文件L_e中，逐条获取第n张数码影像的曝光时间Tbzn；

S236，设定判断阈值(-Td/2+0.1,Td/2-0.1)，逐条对比曝光时间Tbzn和非精准曝光时间Tbcjn之间的差值是否在(-Td/2+0.1,Td/2-0.1)范围内：

若是，则表示匹配成功，并将列表L_t_n_s_v中对应的状态置为“T”，然后执行S237；

若不是，则表示匹配失败，并将列表L_t_n_s_v中对应的状态置为“F”；

S237，从事件列表文件L_e中读取第n张数码影像的位置和姿态数据，并与设定的位置和姿态数据的阈值范围进行比较：

如果在设定的阈值范围内，则将列表L_t_n_s_v中相应行的状态行置为“OK”；

如果不在设定的阈值范围内，则将列表L_t_n_s_v中相应行的状态行置为“False”

S238，n递增1并重复执行S235～S237，直到进行到事件列表文件L_e中最后一行，完成对所有数码影像的状态标记；

S239，从列表L_t_n_s_v中提取状态为“OK”的影像文件名称，将事件列表文件L_e中与影像文件名称对应的位置和姿态数据更新到列表L_t_n_s_v中，即建立初始数码影像外方位元素列表Ltn；

S240，根据数码相机与IMU的安装位置关系，对初始影像外方位元素列表Ltn中的位置和姿态进行坐标平移及坐标旋转，得到准确的外方位元素值，并建立与影像文件名称一一对应的文件L_OE，即得到最终的数码影像外方位元素列表。该数码影像外方位元素列表的文件格式可为excel表格、文本格式等，适用于激光雷达数据处理软件TerraSoid处理正射影像。

一个实施例中，如图6所示，本方案的步骤S23还包括，对重命名后的数码影像，根据记录在POS数据中数码影像的曝光时间、位置和姿态数据，自动创建数码影像曝光时间列表；实现步骤如下：

S0231，创建包含每一列分别对应影像文件名称、曝光时间、状态的列表L_t_n_s_v，其中每一行按照重命名后的影像文件名称排序；

S0232，获取列表L_t_n_s_v中第一张数码影像的影像文件名称，并从中解析出拍摄时间Tp1；

S0233，从POS数据中提取包括影像曝光是时间、位置和姿态数据的事件列表文件L_e，取事件列表文件L_e中第一张数码影像的曝光时间Tb1，计算第一张数码影像的拍摄时间与曝光时间的时间差Ts＝Tb1-Tp1；并任意读取事件列表文件L_e中相邻两行数据，通过比较两行数据中的曝光时间差为并就近取整，得到触发数码相机拍摄的时间间隔Td；

S0234，在列表L_t_n_s_v中，从第一张数码影像开始，假定第n张数码影像的拍摄时间为Tpn，则第n张数码影像的非精准曝光时间Tbcjn＝Tpn+Ts，并以此非精准曝光时间按照S22的方法进行影像重命名；

S0235，从POS数据中的事件列表文件L_e中，逐条获取第n张数码影像的曝光时间Tbzn；

S0236，设定判断阈值(-Td/2+0.1,Td/2-0.1)，逐条对比曝光时间Tbzn和非精准曝光时间Tbcjn之间的差值是否在(-Td/2+0.1,Td/2-0.1)范围内：

若是，则表示匹配成功，并将列表L_t_n_s_v中对应的状态置为“T”，然后执行S0237；

若不是，则表示匹配失败，并将列表L_t_n_s_v中对应的状态置为“F”；

S0237，从事件列表文件L_e中读取第n张数码影像的位置和姿态数据，并与设定的位置和姿态数据的阈值范围进行比较：

如果在设定的阈值范围内，则将列表L_t_n_s_v中相应行的状态行置为“OK”；

如果不在设定的阈值范围内，则将列表L_t_n_s_v中相应行的状态行置为“False”

S0238，n递增1并重复执行S0235～S0237，直到进行到事件列表文件L_e中最后一行，完成对所有数码影像的状态标记；

S0239，从列表L_t_n_s_v中提取状态为“OK”的影像文件名称，将事件列表文件L_e中与影像文件名称对应的曝光时间更新到列表L_t_n_s_v中，即建立数码影像曝光时间列表Ltn。同样地，该数码影像曝光时间列表Ltn的文件格式可为excel表格、文本格式等，适用于激光雷达数据处理软件TerraSoid处理正射影像。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种机载激光雷达同步控制及数码影像外方位元素列表自动创建方法，其特征在于，包括：

S1，GNSS接收板卡的计时***接收卫星信号并按UTC时间***进行计时，然后将GNSS接收板卡与IMU、激光扫描仪和数码相机进行时间同步控制；

S2，在完成时间同步控制后，通过以下子步骤实现数码影像外方位元素列表自动创建：

S21，对数码相机拍摄的数码影像进行有效数码影像自动检测；

S22，对检测后的数码影像进行影像重命名；

S23，对重命名后的数码影像，根据数码相机与IMU的安装位置关系，以及记录在POS数据中数码影像的曝光时间、位置和姿态数据，自动创建数码影像外方位元素列表；

S23包括如下子步骤：

S231，创建包含每一列分别对应影像文件名称、位置和姿态、状态的列表L_t_n_s_v，其中每一行按照重命名后的影像文件名称排序；

S232，获取列表L_t_n_s_v中第一张数码影像的影像文件名称，并从中解析出拍摄时间Tp1；

S233，从POS数据中提取包括影像曝光时间、位置和姿态数据的事件列表文件L_e，取事件列表文件L_e中第一张数码影像的曝光时间Tb1，计算第一张数码影像的拍摄时间与曝光时间的时间差Ts＝Tb1-Tp1；并任意读取事件列表文件L_e中相邻两行数据，通过比较两行数据中的曝光时间差为并就近取整，得到触发数码相机拍摄的时间间隔Td；

S234，在列表L_t_n_s_v中，从第一张数码影像开始，假定第n张数码影像的拍摄时间为Tpn，则第n张数码影像的非精准曝光时间Tbcjn＝Tpn+Ts，并以此非精准曝光时间按照S22的方法进行影像重命名；

S235，从POS数据中的事件列表文件L_e中，逐条获取第n张数码影像的曝光时间Tbzn；

S236，设定判断阈值(-Td/2+0.1,Td/2-0.1)，逐条对比曝光时间Tbzn和非精准曝光时间Tbcjn之间的差值是否在(-Td/2+0.1,Td/2-0.1)范围内：

若是，则表示匹配成功，并将列表L_t_n_s_v中对应的状态置为“T”，然后执行S237；

若不是，则表示匹配失败，并将列表L_t_n_s_v中对应的状态置为“F”；

S237，从事件列表文件L_e中读取第n张数码影像的位置和姿态数据，并与设定的位置和姿态数据的阈值范围进行比较：

如果在设定的阈值范围内，则将列表L_t_n_s_v中相应行的状态行置为“OK”；

如果不在设定的阈值范围内，则将列表L_t_n_s_v中相应行的状态行置为“False”

S238，n递增1并重复执行S235～S237，直到进行到事件列表文件L_e中最后一行，完成对所有数码影像的状态标记；

S239，从列表L_t_n_s_v中提取状态为“OK”的影像文件名称，将事件列表文件L_e中与影像文件名称对应的位置和姿态数据更新到列表L_t_n_s_v中，即建立初始数码影像外方位元素列表Ltn；

S240，根据数码相机与IMU的安装位置关系，对初始影像外方位元素列表Ltn中的位置和姿态进行坐标平移及坐标旋转，得到准确的外方位元素值，并建立与影像文件名称一一对应的文件L_OE，即得到最终的数码影像外方位元素列表。

2.根据权利要求1所述的机载激光雷达同步控制及数码影像外方位元素列表自动创建方法，其特征在于，S1中GNSS接收板卡与IMU和激光扫描仪的时间同步控制包括如下子步骤：

S101，GNSS接收板卡接收***控制组件的同步控制指令；

S102，GNSS接收板卡向IMU和激光扫描仪发送UTC初始时间，并在IMU和激光扫描仪中标记UTC粗时间的时间戳；

S103，IMU和激光扫描仪中的UTC细时间计数器以此UTC粗时间的时间戳为起始点进行计数；

S104，GNSS接收板卡持续每秒同步向IMU和激光扫描仪发送pps脉冲信号，IMU和激光扫描仪收到该pps脉冲信号后，UTC细时间计数器置零并重新计数。

3.根据权利要求2所述的机载激光雷达同步控制及数码影像外方位元素列表自动创建方法，其特征在于，所述UTC粗时间为年月日时分秒时间，并且其时间精度为毫秒。

4.根据权利要求2所述的机载激光雷达同步控制及数码影像外方位元素列表自动创建方法，其特征在于，所述UTC细时间计数器是以1μs为周期进行时钟累加计数。

5.根据权利要求2所述的机载激光雷达同步控制及数码影像外方位元素列表自动创建方法，其特征在于，IMU和激光扫描仪收到该pps脉冲信号后，UTC细时间计数器是在遇到pps脉冲信号上升沿时置零并重新计数。

6.根据权利要求1所述的机载激光雷达同步控制及数码影像外方位元素列表自动创建方法，其特征在于，S1中GNSS接收板卡与数码相机的时间同步控制包括如下子步骤：

S111，数码相机接收***控制组件的同步控制指令；

S112，数码相机在曝光瞬间向GNSS接收板卡发送曝光TTL信号，并同步在GNSS接收板卡上标记UTC时间戳。

7.根据权利要求1所述的机载激光雷达同步控制及数码影像外方位元素列表自动创建方法，其特征在于，S21中对数码相机拍摄的数码影像进行有效数码影像自动检测的方法为：

S211，预先设定数码影像的文件大小阈值；

S212，从数码相机拍摄的数码影像中提取数码影像的文件大小；

S213，剔除数码相机拍摄的数码影像中文件大小不符合所述文件大小阈值的数码影像。

8.根据权利要求1所述的机载激光雷达同步控制及数码影像外方位元素列表自动创建方法，其特征在于，S22中对检测后的数码影像进行影像重命名的方法为：

S221，从数码相机拍摄的数码影像中提取数码影像的拍摄时间；

S222，把拍摄时间转换为日期_天秒格式；

S223，把所有数码影像按日期_天秒格式或者项目名称_日期_天秒格式进行重命名。

9.根据权利要求1所述的机载激光雷达同步控制及数码影像外方位元素列表自动创建方法，其特征在于，步骤S23还包括，对重命名后的数码影像，根据记录在POS数据中数码影像的曝光时间、位置和姿态数据，自动创建数码影像曝光时间列表；实现步骤如下：

S0231，创建包含每一列分别对应影像文件名称、曝光时间、状态的列表L_t_n_s_v，其中每一行按照重命名后的影像文件名称排序；

S0232，获取列表L_t_n_s_v中第一张数码影像的影像文件名称，并从中解析出拍摄时间Tp1；

S0233，从POS数据中提取包括影像曝光是时间、位置和姿态数据的事件列表文件L_e，取事件列表文件L_e中第一张数码影像的曝光时间Tb1，计算第一张数码影像的拍摄时间与曝光时间的时间差Ts＝Tb1-Tp1；并任意读取事件列表文件L_e中相邻两行数据，通过比较两行数据中的曝光时间差为并就近取整，得到触发数码相机拍摄的时间间隔Td；

S0234，在列表L_t_n_s_v中，从第一张数码影像开始，假定第n张数码影像的拍摄时间为Tpn，则第n张数码影像的非精准曝光时间Tbcjn＝Tpn+Ts，并以此非精准曝光时间按照S22的方法进行影像重命名；

S0235，从POS数据中的事件列表文件L_e中，逐条获取第n张数码影像的曝光时间Tbzn；

S0236，设定判断阈值(-Td/2+0.1,Td/2-0.1)，逐条对比曝光时间Tbzn和非精准曝光时间Tbcjn之间的差值是否在(-Td/2+0.1,Td/2-0.1)范围内：

若是，则表示匹配成功，并将列表L_t_n_s_v中对应的状态置为“T”，然后执行S0237；

若不是，则表示匹配失败，并将列表L_t_n_s_v中对应的状态置为“F”；

S0237，从事件列表文件L_e中读取第n张数码影像的位置和姿态数据，并与设定的位置和姿态数据的阈值范围进行比较：

如果在设定的阈值范围内，则将列表L_t_n_s_v中相应行的状态行置为“OK”；

如果不在设定的阈值范围内，则将列表L_t_n_s_v中相应行的状态行置为“False”

S0238，n递增1并重复执行S0235～S0237，直到进行到事件列表文件L_e中最后一行，完成对所有数码影像的状态标记；

S0239，从列表L_t_n_s_v中提取状态为“OK”的影像文件名称，将事件列表文件L_e中与影像文件名称对应的曝光时间更新到列表L_t_n_s_v中，即建立数码影像曝光时间列表Ltn。

Images