基于地面激光雷達(dá)數(shù)據(jù)的正向與逆向相結(jié)合的三維重建.pdf

1、隨著測(cè)量技術(shù)的日益發(fā)展，三維激光掃描儀的使用更加普遍，逆向工程的思想也逐步的滲入測(cè)量技術(shù)的發(fā)展之中。其中通過三維激光掃描儀獲取三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)是第一步——測(cè)量階段。經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后的點(diǎn)云數(shù)據(jù)還要進(jìn)行三維模型重建，在這個(gè)階段中，如果要想獲得全面的三維模型就要求三維點(diǎn)云必須包含被測(cè)實(shí)體各個(gè)方向上的數(shù)據(jù)，雖然經(jīng)過多站點(diǎn)云的配準(zhǔn)，整個(gè)建筑物的內(nèi)外表面點(diǎn)云是基本可以獲取的，但是建筑物上一些微小的構(gòu)件由于掃描角度，距離的限制，是不可能進(jìn)行細(xì)致的掃描；還有

2、一些構(gòu)件，一部分是隱藏在建筑物內(nèi)部的，在不破壞建筑物表面結(jié)構(gòu)的情況下，這些構(gòu)件也是不可能獲取全面的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。但是這些構(gòu)件的三維尺寸又是可以通過其他方式(原始的圖紙、實(shí)體的對(duì)稱性等)獲取的?？梢酝ㄟ^這些尺寸進(jìn)行三維模型重建，再將這些三維模型與實(shí)際三維點(diǎn)云進(jìn)行匹配，還原這些模型到他們真實(shí)的三維位置中。這種三維模型的重建方法是一種正向工程與逆向工程思想相結(jié)合的方法，也是一個(gè)在實(shí)際工程中一個(gè)亟待解決的問題。
　　 本文首先通過C＃與Op

3、enGL結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)點(diǎn)云模型與三維模型的三維顯示，為后續(xù)的二者配準(zhǔn)算法實(shí)現(xiàn)提供前提條件。在點(diǎn)云模型與三維模型的配準(zhǔn)上提出了初步配準(zhǔn)與精確配準(zhǔn)相結(jié)合的方法。初步配準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)云數(shù)據(jù)與CAD模型的平移錯(cuò)位和旋轉(zhuǎn)錯(cuò)位，本文主要通過點(diǎn)約束配準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)初步配準(zhǔn)，該方法具有方便快捷，精確的效果。精確配準(zhǔn)采用基于CAD模型引導(dǎo)生成目標(biāo)點(diǎn)云的配準(zhǔn)方法，然后通過劃分空間網(wǎng)格尋找同名點(diǎn)，進(jìn)行精確配準(zhǔn)。最后進(jìn)行精度評(píng)定，來判斷數(shù)據(jù)是否還需要進(jìn)行下一次迭代運(yùn)算。從而