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龍圖騰網恭喜東南大學申請的專利一種面向大型救援裝備的激光雷達點云畸變矯正方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN114296059B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-05-13發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202111555737.6，技術領域涉及：G01S7/497；該發明授權一種面向大型救援裝備的激光雷達點云畸變矯正方法是由李旭;韋坤;周曉晶設計研發完成，并于2021-12-17向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種面向大型救援裝備的激光雷達點云畸變矯正方法在說明書摘要公布了：本發明提出了一種面向大型救援裝備的激光雷達點云畸變矯正方法，首先利用激光雷達處三個姿態角變化確定點云的旋轉變換矩陣，然后利用激光雷達處位置變化確定點云的平移變換矩陣，最后利用卡爾曼濾波提高激光雷達點云畸變矯正的準確性。該方法兼顧激光雷達處旋轉的角度和角速度，保證旋轉變換矩陣的準確性；分析大型救援裝備災后施救的操作，將激光雷達處的位置變化分為兩種，提高平移變換矩陣使用場景的適應性；利用卡爾曼濾波降低旋轉平移變換矩陣中大型救援裝備運動學參數的噪聲，進而提高激光雷達點云畸變矯正的準確性。

本發明授權一種面向大型救援裝備的激光雷達點云畸變矯正方法在權利要求書中公布了：1.一種面向大型救援裝備的激光雷達點云畸變矯正方法，其特征在于，具體步驟如下：步驟一：利用激光雷達處三個姿態角變化確定點云的旋轉變換矩陣；激光雷達固定在裝備駕駛艙的頂部，坐標系滿足右手準則，Z軸正方向指向駕駛艙的正上方，Y軸正方向指向駕駛艙的正前方，X軸正方向指向駕駛艙的正右方；在一幀點云中，第i個激光點的坐標系需要依次繞X,Y,Z軸旋轉axi,ayi,azi度才能與第1個激光點的坐標系保持對應坐標軸同向且平行，旋轉方向滿足右手法則記為正值，反之記為負值； 分別為第i個激光點對應的激光雷達處俯仰角、側傾角、航向角，角度增大方向滿足右手法則；分別為第j個激光點時三個角度對應的角速度，j＝1,2,…,i-1；f為同一幀點云中相鄰兩個激光點的間隔時間；第i個激光點的坐標系繞X軸旋轉axi度，旋轉變換矩陣為第i個激光點的坐標系繞Y軸旋轉ayi度，旋轉變換矩陣為第i個激光點的坐標系繞Z軸旋轉azi度，旋轉變換矩陣為第i個激光點的旋轉變換矩陣F為： 步驟二：利用激光雷達處位置變化確定點云的平移變換矩陣；裝備行駛時，以第1個激光點對應的激光雷達位置為原點建立平面直角坐標系的正方向指向正東方向，的正方向指向正北方向；在坐標系中，第i個激光點對應的激光雷達位置坐標為sj為第j個激光點時裝備的速度；bj為第j個激光點時裝備行駛方向與正東方向的夾角，為裝備行走機構中心處的航向角；坐標系逆時針旋轉度得到第1個激光點的XY坐標系，在第1個激光點的XY坐標系中，第i個激光點的平移變換矩陣為裝備執行回轉操作時，以上部轉臺的旋轉中心為原點建立平面直角坐標系的正方向指向正東方向，的正方向指向正北方向；在坐標系中，第1個激光點對應的激光雷達位置坐標為第i個激光點對應的激光雷達位置坐標為d為激光雷達距旋轉中心的距離；ei為在坐標系中第i個激光點對應的激光雷達位置的極角，在坐標系中，第i個激光點對應的激光雷達位置坐標為在第1個激光點的XY坐標系中，第i個激光點的平移變換矩陣為第i個激光點的平移變換矩陣為： 步驟三：利用卡爾曼濾波提高激光雷達點云畸變矯正的準確性；針對裝備救援過程，取狀態量為其中，分別為激光雷達處的俯仰角、側傾角和航向角，分別為激光雷達處的俯仰角速度、側傾角速度和航向角速度，分別為裝備行走機構中心處的航向角和航向角速度；以激光雷達處慣性傳感器輸出的俯仰角、側傾角、航向角和裝備行走機構中心處慣性傳感器輸出的航向角為觀測量，即其中，分別為激光雷達處慣性傳感器輸出的俯仰角、側傾角、航向角，為裝備行走機構中心處慣性傳感器輸出的航向角；離散化后的卡爾曼濾波的狀態方程和觀測方程為： 式中，t表示離散化時刻；A表示狀態轉移矩陣，c表示離散周期；H表示觀測矩陣，q和r是互不相關的零均值系統白噪聲和觀測白噪聲向量，q對應的系統噪聲協方差陣為Q，r對應的觀測噪聲協方差陣為R；遞推過程包括時間更新和測量更新，下面遞推過程的前兩步為時間更新，剩余的三步為測量更新；時間更新： 測量更新： 利用卡爾曼濾波狀態量優化后的旋轉變換矩陣為平移變換矩陣為定義激光雷達一幀點云數據中第i個激光點的原始坐標為則畸變矯正后的第i個激光點的坐標為計算公式如下；

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