旋轉(zhuǎn)臺多視場掃描點(diǎn)云的自動配準(zhǔn)方法及三維測量系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、隨著我國先進(jìn)制造業(yè)的飛速發(fā)展，非接觸式測量已經(jīng)成為了制造過程中的重要手段，如何能夠快速、高效的進(jìn)行復(fù)雜零件三維建模是當(dāng)今三維測量研究的熱點(diǎn)問題。目前，三維測量技術(shù)在應(yīng)用中仍然存在許多有待解決的難題，如在實(shí)際測量過程中獲取的點(diǎn)云數(shù)據(jù)量巨大，且伴有噪聲，影響其處理速度；受測量方式及被測物體幾何形狀的限制，需從不同視角對物體進(jìn)行測量，然后通過點(diǎn)云配準(zhǔn)形成其完整的模型。這一過程產(chǎn)生的累積誤差將影響整體配準(zhǔn)精度。本文針對點(diǎn)云處理過程中存在的難點(diǎn)問

2、題，深入研究點(diǎn)云預(yù)處理、點(diǎn)云配準(zhǔn)等方法，提出一種旋轉(zhuǎn)臺多視場點(diǎn)云數(shù)據(jù)的自動配準(zhǔn)方法，通過基于閉合條件的平差模型實(shí)現(xiàn)配準(zhǔn)結(jié)果的優(yōu)化，減小多視配準(zhǔn)時(shí)產(chǎn)生的累積誤差，實(shí)現(xiàn)三維測量系統(tǒng)的開發(fā)，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該方法的有效性。論文的主要研究內(nèi)容概括如下：
　　（1）深入調(diào)研三維測量的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，分析點(diǎn)云預(yù)處理與點(diǎn)云配準(zhǔn)的算法，并指出該領(lǐng)域目前仍然存在的難點(diǎn)問題。
　?。?）針對測量過程中產(chǎn)生的點(diǎn)云噪聲以及點(diǎn)云數(shù)據(jù)量大等問題，研究點(diǎn)云

3、數(shù)據(jù)的預(yù)處理方法，包括對無序點(diǎn)云數(shù)據(jù)建立拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以及點(diǎn)云濾波與點(diǎn)云精簡等手段，保證后續(xù)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的處理速度與精度。
　?。?）在基于標(biāo)志點(diǎn)的點(diǎn)云配準(zhǔn)算法基礎(chǔ)上，提出并實(shí)現(xiàn)NDT-ICP混合算法的配準(zhǔn)方法，分析該算法的配準(zhǔn)原理與配準(zhǔn)過程，通過實(shí)例驗(yàn)證本論文算法在多視場點(diǎn)云數(shù)據(jù)配準(zhǔn)方向的快速性與高精度。
　?。?）分析點(diǎn)云配準(zhǔn)過程累積誤差產(chǎn)生的原因，深入研究可減小累積誤差的配準(zhǔn)優(yōu)化方法，通過基于閉合條件的平差模型對NDT-ICP