散亂點云自動配準(zhǔn)技術(shù)研究.pdf

1、三維重建技術(shù)廣泛運用于逆向工程、文物數(shù)字化保存、3D動畫等領(lǐng)域，而且隨著數(shù)字化技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，需求越來越多。點云的配準(zhǔn)是三維重建的關(guān)鍵技術(shù)之一，全自動配準(zhǔn)算法因為穩(wěn)定性差、配準(zhǔn)速度慢在應(yīng)用中受到了限制。目前商業(yè)產(chǎn)品中都采用手動配準(zhǔn)、在重建物體上貼標(biāo)志點、或者標(biāo)定相對運動的方法來實現(xiàn)點集的配準(zhǔn)。本文為開發(fā)3D激光掃描儀，研究開發(fā)了點云的自動配準(zhǔn)方法，從全局配準(zhǔn)和局部配準(zhǔn)兩方面進行深入研究，提出高精度、快速收斂、較為魯棒的自動配準(zhǔn)方

2、案。
　　全局配準(zhǔn)解決任意位置的點集粗配準(zhǔn)問題，為局部配準(zhǔn)提供初值。本文采用Mitra提出的四點算法實現(xiàn)了魯棒的全局配準(zhǔn)，四點算法采用RANSAC機制，運用在同一平面上的四點，其對角線交點分得的線段比例在剛體變換下是不變量的特征，提高了算法速度。對于重疊區(qū)域較小、曲面對稱性較強的點集匹配，采用手動配準(zhǔn)結(jié)果作為局部匹配的初值。
　　局部匹配需要預(yù)估兩個點集間的位姿，以實現(xiàn)精確的配準(zhǔn)，ICP算法是其中的經(jīng)典算法之一。本文首先比較