三維激光掃描點云傾斜機制以及糾正定向方法研究.pdf

1、人們在觀察、認(rèn)識、欣賞真實世界中的對象時，總是以其中的某個面或者某條線作為參考基準(zhǔn)，比如人們習(xí)慣用直立、兩眼平視的角度去觀察和認(rèn)識物體，但是當(dāng)使用三維激光掃描技術(shù)進行真實世界物體觀測、建模和模型分析以及改進物體設(shè)計時，人們希望對三維模型的視覺感受與在真實世界中的視覺感知一致，然而掃描儀采集的數(shù)據(jù)以及拼接坐標(biāo)系往往不是理想的，即使采用定向標(biāo)靶對點云進行絕對定向，由于缺乏約束條件，或者定向標(biāo)靶在掃描過程中由于場景條件限制造成的幾何分布形狀奇

2、異和不能大量布設(shè)的問題，也很難保證定向的高精度，并且這種基于六參數(shù)、七參數(shù)和十三參數(shù)等的點云三維定向方法效率低下。對于大型掃描任務(wù)來講，布設(shè)大量的標(biāo)靶也會帶來較大的工作量。本文主要針對布設(shè)少量定向標(biāo)靶的情況下進行的三維激光掃描點云數(shù)據(jù)的采集，而在布設(shè)少量標(biāo)靶且?guī)缀畏植夹螤畈焕硐氲膾呙椟c云采集過程中，掃描儀豎軸傾斜引起的點云傾斜就會成為制約高精度點云拼接以及定向的關(guān)鍵因素，尤其是在高精度的掃描工程應(yīng)用中，豎軸傾斜引起的掃描點坐標(biāo)誤差是無法

3、容忍的，這就需要一種對點云傾斜引起的掃描點位移傳播規(guī)律進行深入研究，然后通過對其傾斜糾正以及平移，實現(xiàn)快速、高精度的點云定向。本文的研究內(nèi)容主要包括以下幾個方面：
　　⑴針對點云傾斜著重探究了其產(chǎn)生的原因，以及提出描述傾斜的4個角量，并推演了各傾斜量與掃描點坐標(biāo)偏移量之間的誤差傳播規(guī)律，根據(jù)其規(guī)律進一步探討點云傾斜對點云后處理(如點云拼接或定向等)的精度影響；
　?、聘鶕?jù)點云傾斜的描述量，進而建立點云傾斜的數(shù)學(xué)模型，同時提出