三維掃描系統(tǒng)中點(diǎn)云的拼接及其后處理.pdf

1、三維形體拼接技術(shù)為大型自由曲面的三維測量提供了一種新的途徑，具有較大的應(yīng)用價(jià)值。三維形體的拼接在三維掃描系統(tǒng)中是一個(gè)非常關(guān)鍵的研究課題，也是計(jì)算機(jī)視覺和圖形圖像處理領(lǐng)域重要的研究方向。由于三維物體的復(fù)雜多樣性和測量系統(tǒng)得到點(diǎn)云的海量散亂性，三維拼接處理一直是一個(gè)難點(diǎn)。針對三維形體和測量系統(tǒng)的特點(diǎn)，根據(jù)三維拼接的要求，本文深入研究基于特征標(biāo)志點(diǎn)的點(diǎn)云拼接算法、點(diǎn)云孔洞補(bǔ)償算法、點(diǎn)云均勻化處理等，結(jié)合三維空間識別、三維視場處理，研究與實(shí)現(xiàn)標(biāo)

2、簽定位自動識別的三維點(diǎn)云拼接系統(tǒng)，對多視點(diǎn)云的拼接優(yōu)化后直接輸出可供CAD/CAM軟件使用的完整數(shù)據(jù)模型。 本文第一章闡述了三維掃描系統(tǒng)和拼接技術(shù)的應(yīng)用背景、關(guān)鍵意義。第二章在深入研究三維空間視覺算法基礎(chǔ)上，分析了多種拼接技術(shù)與原理，對拼接的誤差進(jìn)行了分析與比較，選擇標(biāo)簽定位點(diǎn)云拼接方案，設(shè)計(jì)整體結(jié)構(gòu)，并給出應(yīng)用結(jié)果與數(shù)據(jù)分析。第三章對點(diǎn)云孔洞的曲面擬合補(bǔ)償進(jìn)行了深入研究。先對曲面重建方法進(jìn)行了深入研究，在獲取孔洞周圍三維點(diǎn)云數(shù)

3、據(jù)后，用新的參數(shù)化方法對得到的離散點(diǎn)參數(shù)化，選擇最小二乘法進(jìn)行曲面擬合填充；然后，為了滿足精度的要求，對擬合的曲面采用牛頓迭代法進(jìn)一步的迭代逼近；最后考慮曲率的變化在曲面上取點(diǎn)填補(bǔ)孔洞。第四章在均勻柵格法精簡數(shù)據(jù)點(diǎn)云的基礎(chǔ)上，提出了基于曲率的三維柵格法對數(shù)據(jù)點(diǎn)云精簡的算法，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)云的自適應(yīng)精簡，算法的特點(diǎn)是可以根據(jù)不同的稀釋比例和精度自動在曲率變化大的地方采得較多的樣點(diǎn)，得到更合理的精簡效果。第五章闡述了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，給出了課題的總結(jié)