基于特征信息的場景重構及其在遙操作機器人中的應用.pdf

1、快速、可靠、準確地重構出場景的三維模型一直是虛擬現(xiàn)實領域重要的研究方向。移動機器人三維場景重構是近年來機器人環(huán)境感知的研究熱點，如何利用有限的傳感器獲得盡可能多的環(huán)境信息并完成場景重構，并為機器人的位姿反饋、作業(yè)規(guī)劃與導航提供可靠的信息支持是主要的研究目標。
　　 本文在四川省科技廳研究課題“強輻射環(huán)境監(jiān)測、預警及應急處置機器人系統(tǒng)(2010GZ0229)”的資助下，利用獲得的場景深度信息和圖像紋理信息對場景的三維重構進行了以下

2、研究：
　　 首先，針對單獨利用激光掃描、立體視覺進行場景重構的不足，將深度信息和圖像紋理信息結合進行場景重構。并利用3D激光測距相機和CCD攝像機搭建了深度信息和圖像紋理信息的獲取系統(tǒng)。
　　 其次，為了消除原始點云數(shù)據(jù)中的噪聲，利用改進的中值濾波算法對其進行優(yōu)化處理，對掃描過程中出現(xiàn)的空洞給出了解決方案，并對深度信息和色彩信息的融合進行了研究。
　　 接著，針對使用ICP算法進行配準不僅速度慢且容易陷入局部收

3、斂的缺陷，通過改變點集選取方式同時利用加速迭代對ICP算法進行了改進。實驗表明，改進的ICP算法大大提高了數(shù)據(jù)配準的時效性。
　　 然后，為了使重構出的場景真實感更強，對場景模型的渲染進行了研究，利用CCD攝像機獲取的場景的圖像紋理信息對點云數(shù)據(jù)構建的網(wǎng)格模型在OpenGL環(huán)境中實現(xiàn)紋理映射。
　　 最后，利用上述方法，將構建的場景信息獲取系統(tǒng)安裝在遙操作機器人上，掃描實驗室場景進行重構實驗。結果表明，重構出來的場景具有