三維激光掃描技術(shù)是近年來(lái)興起的一項(xiàng)新型測(cè)量技術(shù),因其具有高效、精確等優(yōu)點(diǎn),目前被廣泛地應(yīng)用于測(cè)繪、逆向工程等領(lǐng)域。三維激光掃描技術(shù)獲取的原始點(diǎn)云數(shù)據(jù)量龐大且存在大量冗余,這些冗余數(shù)據(jù)會(huì)使得點(diǎn)云的利用效率降低,造成點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理及應(yīng)用管理的不便。另外,通過(guò)對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行表面重構(gòu)可以為用戶提供目標(biāo)物的真實(shí)三維場(chǎng)景信息。因此,研究點(diǎn)云的精簡(jiǎn)和表面重構(gòu)算法對(duì)于提高點(diǎn)云的可用性并進(jìn)行三維可視化具有重要意義。本文重點(diǎn)研究了點(diǎn)云精簡(jiǎn)及表面重構(gòu)中的相關(guān)算法,并通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)及實(shí)驗(yàn)分析,驗(yàn)證本文相關(guān)算法的有效性。本文的主要研究?jī)?nèi)容及成果如下:（1）對(duì)散亂點(diǎn)云拓?fù)潢P(guān)系建立的方法進(jìn)行了詳細(xì)闡述,并針對(duì)現(xiàn)有點(diǎn)云kmeans聚類方法中存在的收斂較慢,多次聚類結(jié)果不統(tǒng)一的問(wèn)題,首先利用八叉樹劃分為聚類提供初始聚類中心,然后引入elkan k-means聚類方法減少距離運(yùn)算。實(shí)驗(yàn)表明,本文方法比起經(jīng)典k-means方法迭代次數(shù)更少,運(yùn)算效率更高,可以較好地實(shí)現(xiàn)散亂點(diǎn)云的聚類。（2）為了減少點(diǎn)云精簡(jiǎn)中特征信息的丟失,提出了一種基于單位法向擴(kuò)展距離的點(diǎn)云內(nèi)部特征點(diǎn)提取方法,該方法利用點(diǎn)間單位法向量最大距離與點(diǎn)間距之差作為新的特... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：123 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

三維激光掃描儀的工作原理

種三維激光激光掃描系統(tǒng)結(jié)合了原有兩種掃、掃描頻率高等特點(diǎn)，適用范圍更加廣泛平臺(tái)劃分掃描系統(tǒng)搭載平臺(tái)的不同，可將系統(tǒng)分為4三維激光掃描系統(tǒng)（按搭載平臺(tái)劃分）車載三維激光掃描系統(tǒng)地面三維激光掃描系統(tǒng)圖 2-3 按搭載平臺(tái)分類的三維激光掃描系統(tǒng)Figure 2-3 3D laser scanning system classified by pl光掃描系統(tǒng)以各種飛行器為搭載平臺(tái)，主要由三維激光慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（INS）、成像設(shè)備、計(jì)算機(jī) 所示[84]。

2 三維激光掃描技術(shù)與數(shù)據(jù)預(yù)處理三維激光掃描系統(tǒng)的主要工作原理是先利用 GPS 系統(tǒng)獲取掃標(biāo)、利用 INS 系統(tǒng)測(cè)定掃描儀的姿態(tài)參數(shù)；然后在航線方向上鏡的左右轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)地面目標(biāo)的掃描測(cè)量，獲取地面目標(biāo)的三，利用成像設(shè)備或其他傳感器獲取目標(biāo)的光學(xué)等其他屬性信息描系統(tǒng)具有速度快、覆蓋范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，主要適用于 DEM 的市三維模型重建等方面。載三維激光掃描系統(tǒng)掃描系統(tǒng)以汽車作為掃描儀搭載平臺(tái)，主要由三維激光掃描儀 系統(tǒng)、立體相機(jī)、計(jì)算機(jī)及數(shù)據(jù)處理軟件等構(gòu)成，如圖 2-5 所

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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[3]三維激光掃描技術(shù)在隧道工程監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用研究[D]. 胡琦佳.西南交通大學(xué) 2013
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本文編號(hào)：3564100