立體視覺(jué)和Lidar的數(shù)據(jù)融合.pdf

1、三維激光測(cè)量技術(shù)（Lidar，Light Detection and Ranging）能夠快速、精確、非接觸地獲取真實(shí)物體的空間位置信息，為較大范圍或幾何形狀復(fù)雜的實(shí)體的三維重建提供了先進(jìn)的手段，具有廣泛的應(yīng)用前景。但在數(shù)據(jù)獲取時(shí)，由于儀器架設(shè)的不便、物體的自身遮擋等原因，常常會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)的漏采現(xiàn)象，而此時(shí)補(bǔ)采數(shù)據(jù)的代價(jià)較大或無(wú)法實(shí)施，導(dǎo)致最終重建的模型不完整、丟失部分表面區(qū)域或該區(qū)域的細(xì)節(jié)。立體視覺(jué)技術(shù)是另一種重要的三維重建技術(shù)，其效率

2、要低于前者，但在靈活性方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。多數(shù)研究工作只針對(duì)其中一種重建技術(shù)進(jìn)行研究。本文注意到兩種技術(shù)在數(shù)據(jù)獲取和處理方面的互補(bǔ)性，在解決基于三維激光測(cè)量技術(shù)進(jìn)行場(chǎng)景重建中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)缺失現(xiàn)象時(shí)，嘗試將兩種技術(shù)相結(jié)合，用立體視覺(jué)的數(shù)據(jù)對(duì)激光數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)充，通過(guò)二者的數(shù)據(jù)融合來(lái)獲得模型較完整的數(shù)據(jù)。 本文對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行了研究，主要工作包括以下幾方面： （1）闡述了基于三維激光測(cè)量和立體視覺(jué)技術(shù)進(jìn)行三維重建的原理、方法和技術(shù)特點(diǎn)

3、，分析了各自的優(yōu)勢(shì)和不足，為兩種技術(shù)的結(jié)合提供了必要性和可行性，進(jìn)而提出將基于立體視覺(jué)獲取的三維數(shù)據(jù)來(lái)補(bǔ)充三維激光測(cè)量漏采數(shù)據(jù)的技術(shù)方案。 （2）探討了立體視覺(jué)的基本理論，并在分析不同圖像匹配算法的特點(diǎn)中，本文對(duì)相位相關(guān)匹配算法做了部分改進(jìn)：在利用特征匹配引導(dǎo)圖像極線校正的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了圖像相位相關(guān)的稠密匹配，從而避免了圖像旋轉(zhuǎn)對(duì)相位相關(guān)計(jì)算的影響，減少了誤匹配率。 （3）實(shí)現(xiàn)了通過(guò)立體視覺(jué)得到的三維數(shù)據(jù)和Lidar數(shù)據(jù)的