本文關(guān)鍵詞：基于三維激光掃描技術(shù)的建筑物建模研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：三維激光掃描技術(shù)由于可以快速獲取目標(biāo)表面大量點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)而得到廣泛研究,但對(duì)于大型建筑物的點(diǎn)云數(shù)據(jù)后期建模技術(shù)還相對(duì)滯后,對(duì)于海量的點(diǎn)云數(shù)據(jù),需要能快速、可靠、自動(dòng)化的數(shù)據(jù)處理方法的支持。如何獲取用于建立模型的高質(zhì)量點(diǎn)云數(shù)據(jù)是當(dāng)前研究的一個(gè)難點(diǎn)。本文詳細(xì)介紹了三維激光掃描儀的工作原理,分析掃描數(shù)據(jù)誤差來源,結(jié)合大量的實(shí)驗(yàn)討論了點(diǎn)云數(shù)據(jù)的去噪、拼接、精簡、分割、曲面重構(gòu)等點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理方法,并基于已有的點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理方法,提出了一套詳細(xì)的操作流程,實(shí)現(xiàn)了建筑物從最初的點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集到最后的三維模型建立。具體體現(xiàn)在如下幾點(diǎn):(1)從精度角度出發(fā)就點(diǎn)云數(shù)據(jù)的采集提出一些工程應(yīng)用指標(biāo)。在外業(yè)數(shù)據(jù)采集之前對(duì)儀器進(jìn)行精度分析,運(yùn)用誤差傳播理論分析其獲取的點(diǎn)云數(shù)據(jù)是否能達(dá)到后期應(yīng)用所要求的精度。(2)采用后視控制點(diǎn)拼接的方法對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行初步拼接,并用基于公共重疊區(qū)域的點(diǎn)云拼接方法對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行精確拼接,顯著提高了拼接精度。對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪處理,將數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的偏差降至微米級(jí)。結(jié)合建筑物的外觀形狀,以及建模所需的必要數(shù)據(jù),選用曲率精簡算法壓縮點(diǎn)云數(shù)據(jù),并研究滿足建模要求的最佳精簡率,在保留其特征部位的前提下精簡了大量點(diǎn)云數(shù)據(jù)。(3)分析研究2種不同建模方法的特點(diǎn),一種是曲面重構(gòu)法,另一種是參數(shù)化法,嘗試使用兩種方法分別對(duì)建筑建模。從模型細(xì)節(jié)效果、整體效果、模型數(shù)據(jù)量、建模時(shí)間等多方面對(duì)兩種建模方法進(jìn)行比較,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,參數(shù)化法更適用于大型建筑物的建模。
【關(guān)鍵詞】：三維激光掃描技術(shù) 點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理 三維建模 曲面重構(gòu) 參數(shù)化法
【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】：2015
【分類號(hào)】：TU198;P225.2
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-10
• 1 緒論10-14
• 1.1 研究背景和意義10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容11-14
• 2 三維激光掃描技術(shù)14-24
• 2.1 三維激光掃描系統(tǒng)14-17
• 2.1.1 地面三維激光掃描系統(tǒng)原理14-16
• 2.1.2 地面三維激光掃描系統(tǒng)的分類16-17
• 2.2 三維激光掃描技術(shù)的特點(diǎn)及其應(yīng)用領(lǐng)域17-19
• 2.2.1 三維激光掃描技術(shù)的特點(diǎn)17-18
• 2.2.2 三維激光掃描技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域18-19
• 2.3 地面三維激光掃描儀的誤差分析19-22
• 2.3.1 儀器誤差19-20
• 2.3.2 目標(biāo)反射面相關(guān)誤差20-21
• 2.3.3 多路徑效應(yīng)產(chǎn)生的誤差21-22
• 2.3.4 外界環(huán)境誤差22
• 2.4 三維激光掃描儀點(diǎn)位誤差模型22-23
• 2.5 本章小結(jié)23-24
• 3 建筑物點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集24-32
• 3.1 點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集的流程24-26
• 3.2 儀器設(shè)備26-29
• 3.3 行政樓點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集29-31
• 3.4 本章小結(jié)31-32
• 4 建筑物點(diǎn)云數(shù)據(jù)后期處理32-56
• 4.1 點(diǎn)云數(shù)據(jù)拼接32-38
• 4.1.1 利用后視控制點(diǎn)拼接34
• 4.1.2 基于同名控制點(diǎn)的點(diǎn)云拼接34-35
• 4.1.3 基于公共重疊區(qū)域的點(diǎn)云拼接35-36
• 4.1.4 行政樓點(diǎn)云數(shù)據(jù)拼接36-38
• 4.2 點(diǎn)云數(shù)據(jù)的去噪38-48
• 4.2.1 噪聲數(shù)學(xué)模型分析38-39
• 4.2.2 常見的去噪方法39-42
• 4.2.3 Geomagic去噪原理42-45
• 4.2.4 行政樓點(diǎn)云數(shù)據(jù)去噪45-48
• 4.3 點(diǎn)云數(shù)據(jù)精簡48-53
• 4.3.1 基于曲率的數(shù)據(jù)精簡算法48-51
• 4.3.2 基于法向量的數(shù)據(jù)精簡算法51-52
• 4.3.3 行政樓點(diǎn)云數(shù)據(jù)精簡52-53
• 4.4 點(diǎn)云分割53-54
• 4.5 本章小結(jié)54-56
• 5 建筑物的模型建立56-66
• 5.1 曲面重構(gòu)法56-61
• 5.1.1 曲面重構(gòu)56-58
• 5.1.2 行政樓部分點(diǎn)云數(shù)據(jù)模型重建58-60
• 5.1.3 行政樓多邊形模型重建60-61
• 5.2 參數(shù)化法61-64
• 5.3 兩種建模方法比較分析64
• 5.4 本章小結(jié)64-66
• 6 總結(jié)與展望66-68
• 6.1 論文總結(jié)66
• 6.2 不足與展望66-68
• 致謝68-70
• 參考文獻(xiàn)70-74
• 攻讀碩士學(xué)位期間成果74

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