激光三維掃描數(shù)據(jù)壓縮的研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)以及三維成像的軟硬件技術(shù)的迅猛發(fā)展，三維數(shù)字化技術(shù)愈來(lái)愈多地得到人們的關(guān)注和應(yīng)用。三維數(shù)字化技術(shù)概括地說(shuō)可以分為數(shù)據(jù)采集、表面網(wǎng)格重建和表面信息獲取三個(gè)過(guò)程。表面網(wǎng)格重建是從采樣于三維物體表面的海量點(diǎn)云數(shù)據(jù)出發(fā)，生成具有正確拓?fù)潢P(guān)系的物體網(wǎng)格表示，是連接點(diǎn)云數(shù)據(jù)和物體表面模型的橋梁。三維表面網(wǎng)格重建效果的好壞直接關(guān)系到人們對(duì)物體的認(rèn)知、特征提取和三維測(cè)量等后續(xù)應(yīng)用。另一方面，三維表面重建過(guò)程一般是在只知道點(diǎn)云數(shù)據(jù)而不知道物

2、體拓?fù)潢P(guān)系的情況下進(jìn)行的，涉及到計(jì)算幾何、拓?fù)鋵W(xué)，以及計(jì)算機(jī)圖形學(xué)等多領(lǐng)域的知識(shí)。因此三維表面重建算法的研究具有重大的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。通過(guò)激光掃描儀獲得的三維數(shù)據(jù)點(diǎn)云數(shù)據(jù)，由于各種誤差和噪聲的存在，將造成原始數(shù)據(jù)的不規(guī)則，給表面重建帶來(lái)困難。因此，必須對(duì)三維原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。物體經(jīng)過(guò)掃描后，得到的大量原始點(diǎn)云數(shù)據(jù)一般密度很大，且其中隨機(jī)分布著噪聲數(shù)據(jù)。利用這些數(shù)據(jù)進(jìn)行后續(xù)的網(wǎng)格化、曲面重構(gòu)、三維重建和顯示時(shí)，必須進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)預(yù)處

3、理，以保證采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。掃描過(guò)程中，雜散光、背景光或者系統(tǒng)運(yùn)行中的其他一些意外因素等產(chǎn)生了一些不屬于掃描實(shí)物的本身的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)也被記錄到了數(shù)據(jù)文件中。因此在對(duì)激光掃描獲取的數(shù)據(jù)點(diǎn)重建之前，必須對(duì)噪聲點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行刪除。本文主要是以激光三維掃描儀得到的點(diǎn)云數(shù)據(jù)為研究對(duì)象進(jìn)行研究。主要工作包括以下幾個(gè)部分： ⑴數(shù)據(jù)預(yù)處理。研究了PCA小波去噪的算法，閾值去噪法。給出了這些算法對(duì)數(shù)據(jù)處理的結(jié)果，并進(jìn)行了分析。 ⑵三維表面重