本文關(guān)鍵詞：三維地表點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理研究

  更多相關(guān)文章： 三維掃描 數(shù)據(jù)處理 過濾 插值 三維重建

【摘要】：作為一種新興的測繪技術(shù),三維激光掃描技術(shù)以其快速、準(zhǔn)確、高效和非接觸的特點(diǎn),越來越受到各行各業(yè)用戶的青睞。同時,計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的蓬勃發(fā)展,數(shù)字城市、虛擬現(xiàn)實(shí)、逆向工程、數(shù)字礦山等新概念不斷涌現(xiàn),為三維激光掃描技術(shù)的推廣應(yīng)用提供了現(xiàn)實(shí)需求,使其不斷涉及更多行業(yè)并應(yīng)用于各種復(fù)雜場合。目前,對于各種各樣的建(構(gòu))筑物或工藝品,如雕塑、文物古跡、露天礦山、地下采場、尾礦庫等,其三維空間信息都可由三維激光掃描儀以點(diǎn)云的形式獲取。然而,點(diǎn)云數(shù)據(jù)的處理已嚴(yán)重滯后于獲取,如何高效處理成千上萬的三維數(shù)據(jù)已成為近年的研究熱點(diǎn)。本文從點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理入手,探討三維地表點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理中的兩個問題——點(diǎn)云過濾和缺失數(shù)據(jù)的修補(bǔ)。首先分析了三維數(shù)據(jù)處理的國內(nèi)外現(xiàn)狀,強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)處理的重要意義,并介紹了三維激光掃描的相關(guān)理論及其數(shù)據(jù)特點(diǎn)和處理流程。接著從數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵——過濾展開研究,分析了常用的中值過濾、均值過濾、高斯過濾等方法,總結(jié)其不能有效過濾的一些缺陷在于加權(quán)處理噪聲數(shù)據(jù),因此提出一種改進(jìn)的過濾算法——高角過濾算法,以分類識別處理的機(jī)制直接刪除噪聲點(diǎn)而不做任何加權(quán)處理,并用實(shí)例數(shù)據(jù)證明該算法的過濾效果優(yōu)于常用過濾方法。其次,分析掃描數(shù)據(jù)缺失的問題,研究了常用的Hermite插值、樣條插值、B樣條插值、Bezier插值、有理插值和多項(xiàng)式逼近的理論,強(qiáng)調(diào)人工干預(yù)的重要性。綜合分析了幾種插值方法的插值效果,確定用多項(xiàng)式逼近方式去插值計(jì)算缺失的數(shù)據(jù),完成修補(bǔ)工作,并提出曲線擬合控制點(diǎn)的搜索要求和擬合曲線的選擇標(biāo)準(zhǔn),由實(shí)例中插值計(jì)算出的105個三維數(shù)據(jù)點(diǎn)生成的曲面表明了此方法的可行性；最后簡要探討了影響生成曲面的部分因素,提出應(yīng)根據(jù)用戶的需求決定生成曲面的質(zhì)量,利用某尾礦庫的三維數(shù)據(jù)重建其三維地表模型,闡述了三維激光掃描技術(shù)在地表礦山安全生產(chǎn)中的應(yīng)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：三維掃描 數(shù)據(jù)處理 過濾 插值 三維重建
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P225.2
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第1章 緒論10-14
• 1.1 選題背景及研究意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展概況11-12
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容12-14
• 第2章 三維激光掃描相關(guān)知識14-20
• 2.1 三維激光掃描原理14-16
• 2.2 三維激光掃描系統(tǒng)的分類16-18
• 2.3 三維掃描數(shù)據(jù)特點(diǎn)及處理流程18-19
• 2.4 本章小結(jié)19-20
• 第3章 三維地表點(diǎn)云過濾算法研究20-34
• 3.1 過濾背景研究20-21
• 3.2 常用的過濾方法21-24
• 3.3 過濾方法的改進(jìn)24-27
• 3.4 實(shí)例分析27-33
• 3.5 本章小結(jié)33-34
• 第4章 三維地表點(diǎn)云插值研究34-57
• 4.1 插值背景研究34-36
• 4.2 常用插值方法36-45
• 4.3 多項(xiàng)式逼近插值45-52
• 4.4 實(shí)例分析52-56
• 4.5 本章小結(jié)56-57
• 第5章 地表曲面重建及掃描技術(shù)應(yīng)用57-70
• 5.1 地表曲面重建理論57-58
• 5.2 曲面構(gòu)造結(jié)果分析58-60
• 5.3 實(shí)例綜合分析60-69
• 5.4 本章小結(jié)69-70
• 結(jié)論及展望70-72
• 結(jié)論70
• 展望70-72
• 參考文獻(xiàn)72-75
• 致謝75-76
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果76-77
• 附件77-78

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