【摘要】：激光掃描系統(tǒng)在對(duì)物體進(jìn)行表面測(cè)量方面具有很高的實(shí)用價(jià)值,其關(guān)鍵技術(shù)之一就是對(duì)數(shù)據(jù)流的采集與辨識(shí)。激光掃描系統(tǒng)數(shù)據(jù)流具有速度快、數(shù)量多等特點(diǎn),且數(shù)據(jù)流采集時(shí),一方面測(cè)長(zhǎng)數(shù)據(jù)與測(cè)角數(shù)據(jù)存在異步問(wèn)題,另一方面有線的數(shù)據(jù)流采集影響了系統(tǒng)布局的機(jī)動(dòng)性。如何能夠?qū)?shù)據(jù)流在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進(jìn)行異步匹配,并能夠快速的采集與辨識(shí)是本文研究的重點(diǎn)內(nèi)容。首先本文介紹了振鏡式激光掃描系統(tǒng)的組成以及相關(guān)原理,并對(duì)基于振鏡式激光掃描系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流在線采集與辨識(shí)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì),重點(diǎn)研究了高速數(shù)據(jù)流傳輸方式升級(jí)為無(wú)線傳輸時(shí)數(shù)據(jù)包與測(cè)量系統(tǒng)的最佳匹配關(guān)系,以LabVIEW為上位機(jī)軟件采用多線程技術(shù)開(kāi)發(fā)激光掃描系統(tǒng)異步數(shù)據(jù)流的實(shí)時(shí)采集與融合程序,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流的異步在線采集;利用LabVIEW與MATLAB混合編程對(duì)點(diǎn)云去噪以及背景濾除,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流的在線辨識(shí)。然后對(duì)激光掃描系統(tǒng)的輔助系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì),主要進(jìn)行激光掃描系統(tǒng)的閉環(huán)掃描程序設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的閉環(huán)掃描。最后搭建振鏡式激光掃描系統(tǒng),并對(duì)關(guān)鍵器材進(jìn)行測(cè)試標(biāo)定實(shí)驗(yàn)以及對(duì)3D幾何體模型進(jìn)行數(shù)據(jù)流在線采集與辨識(shí)實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明利用搭建的激光掃描系統(tǒng)在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)條件下能夠快速的對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行采集與辨識(shí)。
【圖文】：

優(yōu)越性卻在上世紀(jì)九十年代末，華中理工大學(xué)圖像識(shí)別與人工智能研究所與某公司過(guò)多年研究開(kāi)發(fā)出我國(guó)首臺(tái)小型三維激光掃描系統(tǒng)[7]。武漢大學(xué)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“LD 激光掃描測(cè)量系統(tǒng)”，用多個(gè)傳感器采集目斷面數(shù)據(jù)信息，最終獲得實(shí)體模型表面特征。北京天遠(yuǎn)三維科技有限公司開(kāi)發(fā)的KIO 三維激光掃描系統(tǒng)(圖 1.1(a))是中國(guó)自主研發(fā)和制造的第一臺(tái)照相式三維掃描系，并逐漸推出了便攜式三維激光掃描系統(tǒng)。廣州思拓力測(cè)繪科技有限公司研發(fā)的三激光掃描儀 X300 是國(guó)內(nèi)首臺(tái)量產(chǎn)的三維激光掃描設(shè)備，思拓力隆重推出的 X50 被為是一款極具性價(jià)比的普及之作，且 X50 是思拓力完全根據(jù)國(guó)內(nèi)用戶的思維習(xí)慣量打造的三維激光掃描設(shè)備(圖 1.1(b))能夠適應(yīng)復(fù)雜的工作環(huán)境。具有完全的自主知識(shí)權(quán)的北京北科天繪生產(chǎn)出的 U-Arm 系列掃描儀(圖 1.1(c))[8]也標(biāo)志著我國(guó)在三維掃描術(shù)領(lǐng)域邁入新的階段。

圖 1.2 Z+F IMAGER 5016 三維激光掃描儀 圖 1.3 FocusS350 三維激光掃描沖式三維激光掃描儀中 Riegl 公司引領(lǐng)世界潮流，，其 LPM-321(圖 1.4)是系統(tǒng)中射程最遠(yuǎn)的高精度三維激光掃描測(cè)量系統(tǒng)，即便沒(méi)有光學(xué)反射片0m 的目標(biāo)也能夠進(jìn)行精確的進(jìn)行掃描測(cè)量，其采用了 Riegl 內(nèi)部研發(fā)的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)以及回波全波形分析技術(shù)，研究出了在機(jī)載激光雷達(dá)的技術(shù)：發(fā)出一個(gè)激光光束，捕捉到多個(gè)回波信號(hào)。從而能夠?qū)⒈粶y(cè)實(shí)類。即使在惡劣環(huán)境條件下也能有較高的測(cè)量精度，且即使有多重目標(biāo)可以對(duì)單個(gè)激光脈沖實(shí)現(xiàn)對(duì)三個(gè)目標(biāo)精確測(cè)量。
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)春理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TH744.5

【參考文獻(xiàn)】

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9 尚君瑩;基于FPGA的激光測(cè)距系統(tǒng)的算法的研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2015年

10 吳榮斌;基于ARM9的以太網(wǎng)串口服務(wù)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];蘭州交通大學(xué);2014年

本文編號(hào)：2607169