多視圖點云拼接全局優(yōu)化方法.pdf

1、在對大型物體進行三維形貌測量時,多視點云拼接技術是其中一個重要的環(huán)節(jié),因為拼接精度將直接影響到最終的三維重構精度,所以對拼接點云進行優(yōu)化將具有十分重要的現(xiàn)實意義。
　　 本文首先從多視點云拼接所涉及到的一些基本三角測量與三角測量平差知識基礎入手,詳細介紹了應用標志約束的方法對多視點云進行拼接的一般過程,然后針對基于標志點序列掃描點云拼接過程中出現(xiàn)的累積誤差問題,提出一種利用光束法平差方法計算最優(yōu)全局點位的拼接優(yōu)化算法。該方法以掃

2、描特征點在全局坐標系下的位置為初始值以反投映殘差最小化為目的構建優(yōu)化代價函數(shù),通過迭代的方法計算特征點的全局最優(yōu)點位,最后以該最優(yōu)點位為基準對序列點云進行空間位置調(diào)整。通過利用標準桿進行重復誤差測試和現(xiàn)場測量結果表明,該方法可以明顯減少拼接過程中所產(chǎn)生的累積誤差,具有提高拼接精度的作用。
　　 在一些不允許粘貼人工標志的測量場合,在對從不同視場得到的點云數(shù)據(jù)進行拼接時,ICP算法是一種被廣泛應用的算法,然而在對大型物體進行測量時

3、傳統(tǒng)ICP算法在效率與精度上并不能滿足工程的實際需求。針對此問題提出了一種適用于單、雙目結構光三維測量系統(tǒng)的快速且高精度的點云拼接算法。該算法首先將參考視點云上的采樣點反向投影到目標視點云的2D成像平面上,然后再將2D反向投影點正向投影到目標視點云上,展示了一種由目標視投影點到采樣點法線上的投影直至收斂于線一面交點的迭代過程。實際測量結果表明,該算法在保證拼接精度的同時顯著提高了收斂速度,是一種具有很高實用價值面型點云拼接算法。