點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
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更多相關(guān)文章: 三維點(diǎn)云 數(shù)據(jù)處理 濾波 配準(zhǔn) 分割 三角化
【摘要】:隨著三維激光掃描技術(shù)的日臻成熟并被逐步應(yīng)用于三維重建工作,三維激光點(diǎn)云正成為重建工作中的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。三維重建工作中的核心內(nèi)容是點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理,參考海內(nèi)外現(xiàn)有的先進(jìn)技術(shù),自主研發(fā)設(shè)計(jì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)具有非常重要的意義。本課題在開源的PCL(Point Cloud Library)點(diǎn)云庫(kù)和圖形用戶界面應(yīng)用程序開發(fā)框架Qt的基礎(chǔ)上,通過(guò)C++面向?qū)ο缶幊碳夹g(shù),設(shè)計(jì)了一個(gè)三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),完成了點(diǎn)云數(shù)據(jù)的主要操作功能的實(shí)現(xiàn)。論文首先介紹了本系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理流程以及PCL點(diǎn)云庫(kù)的基礎(chǔ)知識(shí);然后詳細(xì)介紹了PCL點(diǎn)云庫(kù)的filter模塊、registration模塊、segmentation模塊以及surface模塊的實(shí)現(xiàn)過(guò)程;最后,通過(guò)多個(gè)三維點(diǎn)云實(shí)例驗(yàn)證軟件的精度和效率。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)云數(shù)據(jù)的導(dǎo)入和可視化顯示;根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、體素柵格等技術(shù)對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行去噪處理;利用ICP算法對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行拼接配準(zhǔn)處理;在隨機(jī)采樣一致性、聚類分割算法的基礎(chǔ)上分割點(diǎn)云;三角網(wǎng)格化點(diǎn)云數(shù)據(jù)等操作。
【關(guān)鍵詞】:三維點(diǎn)云 數(shù)據(jù)處理 濾波 配準(zhǔn) 分割 三角化
【學(xué)位授予單位】:東華理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:P225.2
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-10
- 1 緒論10-14
- 1.1 點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理10
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
- 1.3 論文的主要內(nèi)容和組織結(jié)構(gòu)12-14
- 2 基于PCL的點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)14-24
- 2.1 系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)14-15
- 2.2 開發(fā)平臺(tái)15
- 2.2.1 圖形界面應(yīng)用程序開發(fā)框架Qt15
- 2.2.2 三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理庫(kù)PCL15
- 2.2.3 開發(fā)過(guò)程中遇到的關(guān)鍵問(wèn)題15
- 2.3 軟件的數(shù)據(jù)處理流程15-16
- 2.4 PCL點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理庫(kù)16-24
- 2.4.1 PCL的概念及發(fā)展歷程16-18
- 2.4.2 PCL庫(kù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)18-21
- 2.4.3 PCL的I/O模塊21-22
- 2.4.4 PCD文件格式22-24
- 3 點(diǎn)云濾波與配準(zhǔn)拼接24-38
- 3.1 幾種濾波算法24-26
- 3.1.1 有序點(diǎn)云數(shù)據(jù)濾波24
- 3.1.2 散亂點(diǎn)云數(shù)據(jù)濾波24-26
- 3.2 特征描述理論介紹26-27
- 3.2.1 點(diǎn)云下采樣26
- 3.2.2 點(diǎn)特征直方圖(Point Feature Histograms)算法26-27
- 3.2.3 快速點(diǎn)特征直方圖(Fast Point Feature Histograms)算法27
- 3.3 點(diǎn)云配準(zhǔn)算法27-33
- 3.3.1 剛性配準(zhǔn)27-28
- 3.3.2 ICP配準(zhǔn)28-29
- 3.3.3 PCL中與配準(zhǔn)相關(guān)的類29-33
- 3.4 點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)濾波與配準(zhǔn)功能的實(shí)現(xiàn)33-38
- 3.4.1 濾波功能的實(shí)現(xiàn)33-35
- 3.4.2 配準(zhǔn)功能的實(shí)現(xiàn)35-38
- 4 點(diǎn)云分割與曲面重建38-50
- 4.1 點(diǎn)云分割38-42
- 4.1.1 點(diǎn)云分割的定義和目的38-39
- 4.1.2 基于幾何特征的點(diǎn)云分割方法39-40
- 4.1.3 PCL中與分割相關(guān)的類40-42
- 4.2 曲面重建42-46
- 4.2.1 曲面重建的一般過(guò)程42-43
- 4.2.2 PCL中與曲面重建相關(guān)的類43-46
- 4.3 點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)分割與曲面重建功能的實(shí)現(xiàn)46-50
- 4.3.1 點(diǎn)云分割功能的實(shí)現(xiàn)46-47
- 4.3.2 曲面重建功能的實(shí)現(xiàn)47-50
- 5 點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理實(shí)例及結(jié)果分析50-60
- 5.1 POINTCLOUDVIEWER點(diǎn)云處理系統(tǒng)50
- 5.2 處理實(shí)例 1:去除噪聲點(diǎn)50-52
- 5.3 處理實(shí)例 2:點(diǎn)云配準(zhǔn)52
- 5.4 處理實(shí)例 3:圓柱體模型分割52-54
- 5.5 處理實(shí)例 4:聚類分割54
- 5.6 處理實(shí)例 5:提取多邊形54-56
- 5.7 處理實(shí)例 6:三角網(wǎng)格化56-60
- 6 結(jié)論60-62
- 致謝62-64
- 參考文獻(xiàn)64-68
- 附錄68-79
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9 喻W毶,
本文編號(hào):1073727
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