三維重建中基于RGB-D點云數(shù)據(jù)的配準(zhǔn)算法研究.pdf

1、隨著計算機軟硬件技術(shù)的飛速發(fā)展以及計算機視覺應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴大，能夠?qū)ΜF(xiàn)實世界進行快速準(zhǔn)確數(shù)字化建模的三維重建已經(jīng)得到了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。三維重建模型在模式識別、文物修復(fù)、影視特效和逆向工程等領(lǐng)域擁有廣闊的應(yīng)用前景。近年來，借助微軟公司推出消費級廉價 RGB-D深度傳感器Kinect，快速精確的三維重建更是成為了計算機視覺中的研究熱點。然而重建要獲得完整的場景表面三維信息（點云），必須進行多視點數(shù)據(jù)采集融合。因而多視點三維點云配準(zhǔn)成

2、為三維重建中的一項關(guān)鍵技術(shù)，直接影響重建模型的精度。
　　在本課題的完成過程中獨立完成了針對三維點云配準(zhǔn)問題的研究，主要工作包括以下幾個方面：
　　1）從RGB-D類攝像機Kinect出發(fā)，研究其內(nèi)部構(gòu)造、色彩和深度圖像同步采集原理以及深度傳感器的相關(guān)測量參數(shù)，同時使用 Kinect相關(guān)開發(fā)庫如OpenNI、Kinect for Windows SDK和PCL，完成對點云數(shù)據(jù)的采集和預(yù)處理任務(wù)。
　　2）分析目前應(yīng)用最

3、廣泛的三維點云配準(zhǔn)算法 ICP，借助 PCL實現(xiàn)傳統(tǒng) ICP及其經(jīng)典改進算法，比較它們的優(yōu)缺點并提出本文算法的改進思路，驗證說明了本文配準(zhǔn)算法可以通過全局的解空間搜索方式克服 ICP類方法的局部最優(yōu)化缺陷，快速準(zhǔn)確地獲得理想配準(zhǔn)結(jié)果。
　　3）在獲得良好的視點間配準(zhǔn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，為了進一步消除配準(zhǔn)誤差帶來的誤差累積，本文應(yīng)用一種閉環(huán)檢測和圖優(yōu)化框架，將幀間漂移對點云配準(zhǔn)融合造成的影響降低到最小。
　　上述算法均在Window