三維激光測量系統(tǒng)中的噪聲處理研究與應(yīng)用.pdf

1、隨著現(xiàn)代科技的高速發(fā)展，三維測量技術(shù)也在不斷地改進(jìn)，由傳統(tǒng)的三維測量機(jī)改進(jìn)成具有非接觸、速度快、易于自動(dòng)化等特點(diǎn)的光學(xué)測量儀，在工業(yè)檢測、生物醫(yī)學(xué)、產(chǎn)品質(zhì)量控制、逆向工程等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。這種廣泛的應(yīng)用使得大規(guī)模離散數(shù)據(jù)的處理也越來越重要，其中基于點(diǎn)云離散數(shù)據(jù)的光順成為近年來的研究熱點(diǎn)。
　　本文首先分析了三維測量數(shù)據(jù)包含的各種誤差和誤差來源，包括機(jī)器本身的熱噪聲以及機(jī)臺(tái)振動(dòng)引起的隨機(jī)誤差，也包括激光線寬度、機(jī)臺(tái)裝配精度、以及

2、被測物體的表面粗糙度、顏色、紋理、材質(zhì)等因素引起的誤差，然后總結(jié)了國內(nèi)外有關(guān)點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理的研究，重點(diǎn)介紹了曲率計(jì)算和基于曲率的光順?biāo)惴ǖ难芯俊?br>　　論文以微分幾何為基礎(chǔ)，介紹了曲線、曲面的一些基本概念，然后給出了高斯曲率和平均曲率的計(jì)算公式。系統(tǒng)地介紹了光順的概念，光順的準(zhǔn)則、光順的原理以及國內(nèi)外光順的一些方法，著重介紹平均曲率流的相關(guān)性質(zhì)。
　　論文介紹了Mark Mayer曲率的計(jì)算方法，通過對Voronoi區(qū)域的面積計(jì)

3、算進(jìn)行改進(jìn)，從而對Mark Mayer曲率計(jì)算方法進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了Mark Mayer曲率改進(jìn)算法，然后將該算法應(yīng)用于改進(jìn)平均曲率流的數(shù)據(jù)光順?biāo)惴ㄖ校⑴c其它一些光順?biāo)惴ㄟM(jìn)行比較，改進(jìn)后的算法能夠較好的處理物體表面的細(xì)節(jié)特征，達(dá)到光順目的的同時(shí)，保持物體表面的輪廓和特征點(diǎn)不變。
　　實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)出一套三維激光掃描測量軟件，主要實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)接口等模塊，數(shù)據(jù)處理模塊針對該算法能夠精確地提取物體的點(diǎn)云