地面三維激光掃描數(shù)據(jù)處理技術(shù)及作業(yè)方法的研究.pdf

1、點云數(shù)據(jù)在測繪領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，TLS(TerrestrialLaserScanner，TLS)技術(shù)已經(jīng)成為了一個新的研究熱點。為了使TLS更好地為測繪服務(wù)，本文提出了一些高效地采集點云數(shù)據(jù)的方法，以及對點云數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的關(guān)鍵技術(shù)，并分析總結(jié)了地面三維激光掃描作業(yè)規(guī)范及點云數(shù)據(jù)處理的基本理論。具體的主要研究內(nèi)容如下： (1)全面總結(jié)歸納了三維激光掃描技術(shù)的理論基礎(chǔ)，重點探討了國內(nèi)外點云配準(zhǔn)、點云優(yōu)化壓縮、TLS作業(yè)方法等的研

2、究成果。 (2)由于傳統(tǒng)ICP算法的搜尋同名點速度慢，使得配準(zhǔn)效率大為降低，本文采用了先找特殊角點或明顯點粗配，然后利用KDTree高效地搜尋同名點，使得ICP配準(zhǔn)的速度和初始化得到了明顯的改善，從而提高了ICP的配準(zhǔn)效率。 (3)在基于六參數(shù)配準(zhǔn)的原理和算法的基礎(chǔ)上，本文研究出點云配準(zhǔn)誤差傳播模型，得到了點云配準(zhǔn)精度與點云模型累積誤差的定量關(guān)系。從而可以衡量和評價點云配準(zhǔn)的好壞或精度。 (4)TLS和其它測量儀

3、器一樣也有精度限制和誤差來源，也需要按照一定規(guī)范進(jìn)行外業(yè)操作和處理數(shù)據(jù)，以提高工作效率：盡量減少誤差的介入；方便數(shù)據(jù)的處理。本文從TLS反射極限角、靶標(biāo)選擇、靶標(biāo)布設(shè)、掃描參數(shù)設(shè)定等作業(yè)方法的內(nèi)容進(jìn)行了實驗，得出良好的實驗結(jié)果和豐富的經(jīng)驗，并在此基礎(chǔ)上試驗和實踐了四套作業(yè)方案，提出了布設(shè)靶標(biāo)整體配準(zhǔn)的新方案，確定了外業(yè)作業(yè)的設(shè)站最佳距離和最佳站數(shù)，這些為TLS作業(yè)提供指導(dǎo)和制定規(guī)范具有重要的意義。 (5)TLS采集的點云數(shù)據(jù)存在