本文關(guān)鍵詞：點云數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 三維點云 數(shù)據(jù)處理 濾波 配準 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用于三維重建工作,三維激光點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)容是點云數(shù)據(jù)處理,參考海內(nèi)外現(xiàn)有的先進技術(shù),自主研發(fā)設(shè)計點云數(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)點云庫和圖形用戶界面應用程序開發(fā)框架Qt的基礎(chǔ)上,通過C++面向?qū)ο缶幊碳夹g(shù),設(shè)計了一個三維點云數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),完成了點云數(shù)據(jù)的主要操作功能的實現(xiàn)。論文首先介紹了本系統(tǒng)的總體設(shè)計、數(shù)據(jù)處理流程以及PCL點云庫的基礎(chǔ)知識;然后詳細介紹了PCL點云庫的filter模塊、registration模塊、segmentation模塊以及surface模塊的實現(xiàn)過程;最后,通過多個三維點云實例驗證軟件的精度和效率。本系統(tǒng)實現(xiàn)了點云數(shù)據(jù)的導入和可視化顯示;根據(jù)統(tǒng)計分析、體素柵格等技術(shù)對點云進行去噪處理;利用ICP算法對點云進行拼接配準處理;在隨機采樣一致性、聚類分割算法的基礎(chǔ)上分割點云;三角網(wǎng)格化點云數(shù)據(jù)等操作。
【關(guān)鍵詞】：三維點云 數(shù)據(jù)處理 濾波 配準 分割 三角化
【學位授予單位】：東華理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P225.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 1 緒論10-14
• 1.1 點云數(shù)據(jù)處理10
• 1.2 國內(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的點云數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)框架設(shè)計14-24
• 2.1 系統(tǒng)的功能設(shè)計14-15
• 2.2 開發(fā)平臺15
• 2.2.1 圖形界面應用程序開發(fā)框架Qt15
• 2.2.2 三維點云數(shù)據(jù)處理庫PCL15
• 2.2.3 開發(fā)過程中遇到的關(guān)鍵問題15
• 2.3 軟件的數(shù)據(jù)處理流程15-16
• 2.4 PCL點云數(shù)據(jù)處理庫16-24
• 2.4.1 PCL的概念及發(fā)展歷程16-18
• 2.4.2 PCL庫的數(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 點云濾波與配準拼接24-38
• 3.1 幾種濾波算法24-26
• 3.1.1 有序點云數(shù)據(jù)濾波24
• 3.1.2 散亂點云數(shù)據(jù)濾波24-26
• 3.2 特征描述理論介紹26-27
• 3.2.1 點云下采樣26
• 3.2.2 點特征直方圖（Point Feature Histograms）算法26-27
• 3.2.3 快速點特征直方圖（Fast Point Feature Histograms）算法27
• 3.3 點云配準算法27-33
• 3.3.1 剛性配準27-28
• 3.3.2 ICP配準28-29
• 3.3.3 PCL中與配準相關(guān)的類29-33
• 3.4 點云數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)濾波與配準功能的實現(xiàn)33-38
• 3.4.1 濾波功能的實現(xiàn)33-35
• 3.4.2 配準功能的實現(xiàn)35-38
• 4 點云分割與曲面重建38-50
• 4.1 點云分割38-42
• 4.1.1 點云分割的定義和目的38-39
• 4.1.2 基于幾何特征的點云分割方法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 曲面重建的一般過程42-43
• 4.2.2 PCL中與曲面重建相關(guān)的類43-46
• 4.3 點云數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)分割與曲面重建功能的實現(xiàn)46-50
• 4.3.1 點云分割功能的實現(xiàn)46-47
• 4.3.2 曲面重建功能的實現(xiàn)47-50
• 5 點云數(shù)據(jù)處理實例及結(jié)果分析50-60
• 5.1 POINTCLOUDVIEWER點云處理系統(tǒng)50
• 5.2 處理實例 1：去除噪聲點50-52
• 5.3 處理實例 2：點云配準52
• 5.4 處理實例 3：圓柱體模型分割52-54
• 5.5 處理實例 4：聚類分割54
• 5.6 處理實例 5：提取多邊形54-56
• 5.7 處理實例 6：三角網(wǎng)格化56-60
• 6 結(jié)論60-62
• 致謝62-64
• 參考文獻64-68
• 附錄68-79

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