基于激光雷達三維點云數(shù)據(jù)曲面重構技術的研究.pdf

1、三維雷達掃描技術是一種集成多種高新技術的新型測繪掃描技術。它采用非接觸式的測量方式，能夠在較短時間內(nèi)獲取空間物體的海量三維點云數(shù)據(jù)，而獲取的點云數(shù)據(jù)經(jīng)過一些后續(xù)數(shù)據(jù)處理后便可以實現(xiàn)物體的曲面重構。該建模方法構建的三維曲面模型具有速度快，精度高，真實感強，不受表面復雜度影響等特點。三維雷達掃描及相關數(shù)據(jù)重構技術近十幾年來發(fā)展迅速，在很多領域已經(jīng)投入工程應用。
　　本文以雷達掃描的三維點云數(shù)據(jù)為研究對象，對曲面重構過程中的關鍵技術進行

2、了較為深入的研究，在原有三角剖分的基礎上提出了一種改進的三角網(wǎng)格重構方法。針對曲面重構過程的若干關鍵問題，本文進行的主要研究工作如下：
　　1)點云數(shù)據(jù)的預處理技術。本文對點云數(shù)據(jù)去噪、數(shù)據(jù)平滑及三維空間變換等技術進行了深入分析，針對不同類型的點云數(shù)據(jù)研究和實現(xiàn)了所應采取的具體的預處理方法，并深入分析了點云數(shù)據(jù)預處理所應遵循的一般原則。
　　2)三角網(wǎng)格模型的構建。本文對點云數(shù)據(jù)的三角網(wǎng)格化方法進行了深入的研究，通過對國內(nèi)外

3、點云三角網(wǎng)格剖分算法的分析比較，并結(jié)合平面和空間三角剖分算法的優(yōu)點，提出了一種改進的三角剖分算法，該算法可以有效地提高構網(wǎng)速度并改善構網(wǎng)效果。
　　3)網(wǎng)格模型的后處理。在三角網(wǎng)格模型的基礎上，對網(wǎng)格進行優(yōu)化，并給出了參數(shù)化物體曲面的方法對網(wǎng)格模型進行紋理映射。使用該方法渲染的三維模型紋理圖案十分清晰，具有較強的真實感，效果比較理想。
　　在上述理論的基礎上，本文利用VS2010，結(jié)合OPENGL和matlab開發(fā)了一個三維