三維掃描系統(tǒng)中點云的拼接及其后處理.pdf

1、三維形體拼接技術為大型自由曲面的三維測量提供了一種新的途徑，具有較大的應用價值。三維形體的拼接在三維掃描系統(tǒng)中是一個非常關鍵的研究課題，也是計算機視覺和圖形圖像處理領域重要的研究方向。由于三維物體的復雜多樣性和測量系統(tǒng)得到點云的海量散亂性，三維拼接處理一直是一個難點。針對三維形體和測量系統(tǒng)的特點，根據(jù)三維拼接的要求，本文深入研究基于特征標志點的點云拼接算法、點云孔洞補償算法、點云均勻化處理等，結合三維空間識別、三維視場處理，研究與實現(xiàn)標

2、簽定位自動識別的三維點云拼接系統(tǒng)，對多視點云的拼接優(yōu)化后直接輸出可供CAD/CAM軟件使用的完整數(shù)據(jù)模型。 本文第一章闡述了三維掃描系統(tǒng)和拼接技術的應用背景、關鍵意義。第二章在深入研究三維空間視覺算法基礎上，分析了多種拼接技術與原理，對拼接的誤差進行了分析與比較，選擇標簽定位點云拼接方案，設計整體結構，并給出應用結果與數(shù)據(jù)分析。第三章對點云孔洞的曲面擬合補償進行了深入研究。先對曲面重建方法進行了深入研究，在獲取孔洞周圍三維點云數(shù)

3、據(jù)后，用新的參數(shù)化方法對得到的離散點參數(shù)化，選擇最小二乘法進行曲面擬合填充；然后，為了滿足精度的要求，對擬合的曲面采用牛頓迭代法進一步的迭代逼近；最后考慮曲率的變化在曲面上取點填補孔洞。第四章在均勻柵格法精簡數(shù)據(jù)點云的基礎上，提出了基于曲率的三維柵格法對數(shù)據(jù)點云精簡的算法，實現(xiàn)點云的自適應精簡，算法的特點是可以根據(jù)不同的稀釋比例和精度自動在曲率變化大的地方采得較多的樣點，得到更合理的精簡效果。第五章闡述了系統(tǒng)的總體結構，給出了課題的總結