全自動(dòng)的點(diǎn)云對(duì)齊方法.pdf

1、在逆向工程，形變檢測(cè)等領(lǐng)域，點(diǎn)云對(duì)齊被廣泛的應(yīng)用。隨著三維掃描儀和三維打印機(jī)的發(fā)展和逐漸普及，工業(yè)界對(duì)點(diǎn)云對(duì)齊技術(shù)越來越重視，并且提出更高的需求。點(diǎn)云對(duì)齊是兩片任意位置的點(diǎn)云的重疊部分相互匹配的過程。點(diǎn)云對(duì)齊的方法分為兩類:剛體對(duì)齊和非剛體對(duì)齊。剛體對(duì)齊計(jì)算一個(gè)剛體變換，把一片點(diǎn)云旋轉(zhuǎn)平移過去，保證兩片點(diǎn)云有盡量多的點(diǎn)重合。非剛體對(duì)齊假設(shè)點(diǎn)云可以通過一定的形變，使兩片點(diǎn)云有盡量多的點(diǎn)重合。已經(jīng)存在了大量的論文提出了大量的方法來解決這兩類

2、對(duì)齊問題。但是對(duì)于具體的實(shí)際應(yīng)用，這些方法有各自的不足之處。
　　隨著掃描儀技術(shù)的發(fā)展，掃描儀的分辨率越來越高，掃描速度越來越快。大規(guī)模點(diǎn)云的對(duì)齊效率已經(jīng)成為制約掃描儀發(fā)展的瓶頸?，F(xiàn)有的算法對(duì)于大規(guī)模點(diǎn)云很難做到實(shí)時(shí)的處理。根據(jù)掃描數(shù)據(jù)的特點(diǎn):點(diǎn)云的結(jié)構(gòu)分布，法向量容易計(jì)算，噪聲比較小，本文提出一種實(shí)時(shí)的點(diǎn)云粗對(duì)齊的方法，可以實(shí)時(shí)的處理大規(guī)模（千萬級(jí)）掃描數(shù)據(jù)的對(duì)齊問題。該方法可以處理任意位置的兩片點(diǎn)云，允許兩片點(diǎn)云有較少的重合部

3、分。該算法的運(yùn)行時(shí)間同點(diǎn)云的規(guī)模基本無關(guān)。
　　根據(jù)CAD模型制造出的彎管物體在重力和自身恢復(fù)力的作用下極易產(chǎn)生形變。利用彎管掃描后的點(diǎn)云與CAD模型進(jìn)行非剛體對(duì)齊，能夠方便的檢測(cè)形變的位置和大小?，F(xiàn)有的論文大多選擇具有普遍意義的形變模型，沒有考慮特殊物體的真實(shí)物理性質(zhì)。本文提出一種彎管的非剛體對(duì)齊方法。因?yàn)閺澒懿灰桌?，容易彎曲。該方法引入描述此類形變的cosserat模型作為彎管的形變模型，使的最終結(jié)果更加準(zhǔn)確。該方法允許少量