逆向工程中三維點云拼接系統(tǒng)的研究與實現(xiàn).pdf

1、三維形體的拼接在逆向工程中是一個非常關(guān)鍵的研究課題，也是計算機視覺和圖形圖像處理領(lǐng)域重要的研究方向，它在計算機輔助設(shè)計、虛擬現(xiàn)實、飛機制造、醫(yī)學(xué)影像等領(lǐng)域有著廣泛和重要的應(yīng)用。由于三維物體的復(fù)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，本文深入研究特征標(biāo)志點的圖形圖像處理、空間識別算法、點云拼接算法、點云優(yōu)化處理等，結(jié)合三維空間識別、最小二乘法和三維視場處理，研究

2、與實現(xiàn)標(biāo)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。 本文第一章闡述了逆向工程和拼接技術(shù)的應(yīng)用背景、關(guān)鍵意義。第二章分析了光柵掃描原理、硬件結(jié)構(gòu)、多種拼接技術(shù)與原理，選擇標(biāo)簽定位點云拼接方案，設(shè)計整體結(jié)構(gòu)。第三章對特征標(biāo)志點的圖形圖像處理進行深入研究。先對二維標(biāo)志點圖像的預(yù)處理進行深入研究，選擇合適的算法；然后，為了滿足精度要求，對標(biāo)志點圖像采用迭代最小二乘的方法擬合

3、數(shù)據(jù)；在獲取三維點云數(shù)據(jù)后，對點云的平滑濾波進行研究。第四章在深入研究三維空間視覺算法基礎(chǔ)上，分析拼接過程，提出數(shù)據(jù)動態(tài)分層的思想，并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)三維空間標(biāo)志點自動搜索與識別對準(zhǔn)算法；在對眾多學(xué)者的三維拼接算法進行了深入分析，和對比較實用的三點組合變換法和三點SVD奇異分解法進行了應(yīng)用研究后，提出并實現(xiàn)了一種基于數(shù)據(jù)動態(tài)分層、自動搜索識別的多點最小二乘多視拼接算法，并給出應(yīng)用結(jié)果與數(shù)據(jù)分析；該方法優(yōu)化了處理過程，提高了拼接的精度與速度