本文關(guān)鍵詞：三維激光點(diǎn)云分塊配準(zhǔn)方法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：三維激光掃描技術(shù)近年來得到了迅速的發(fā)展,具有掃描速度快、信息豐富、高密度、高精度等諸多優(yōu)點(diǎn),在測繪等行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。而提高三維激光掃描點(diǎn)云數(shù)據(jù)的配準(zhǔn)精度一直是該項(xiàng)技術(shù)中的難點(diǎn)和熱點(diǎn)研究問題。有關(guān)點(diǎn)云配準(zhǔn)方面的算法較多,相關(guān)學(xué)者從不同角度對地面三維激光掃描數(shù)據(jù)配準(zhǔn)方法進(jìn)行了深入研究,提高了點(diǎn)云配準(zhǔn)的精度和效率,推動了三維激光掃描技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域的有效應(yīng)用。本文介紹了三維激光掃描技術(shù)的主要原理、點(diǎn)云配準(zhǔn)的基本思想和常用算法,總結(jié)、分析了幾種常用的粗配準(zhǔn)和精配準(zhǔn)方法,探討了初始值的確定方法,以便為后續(xù)兩站重疊區(qū)域點(diǎn)云裁剪提供良好條件；經(jīng)過實(shí)驗(yàn)確定了所使用的地面三維激光掃描儀采集點(diǎn)云數(shù)據(jù)的相對精度,以中科院遙感所大樓、高昌故城遺址、北庭故城遺址為實(shí)驗(yàn)區(qū),從站點(diǎn)布設(shè)、參數(shù)設(shè)置、工作時(shí)間等三個(gè)方面制定了合理的掃描方案,完成了實(shí)驗(yàn)區(qū)高精度、高密度的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)和高分辨率影像采集工作。探索采用分塊配準(zhǔn)方法,將相鄰站點(diǎn)重疊區(qū)域點(diǎn)云按不同比例分塊裁剪后進(jìn)行配準(zhǔn),利用配準(zhǔn)完成的各個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)域點(diǎn)云數(shù)據(jù)和影像信息,在Riscan pro點(diǎn)云處理軟件中完成了點(diǎn)云的賦色和建筑物三維建模。本文的主要研究內(nèi)容與創(chuàng)新性成果如下：1.通過實(shí)驗(yàn)分析并獲得了所使用的地面三維激光掃描儀的相對精度,即在72"角度分辨率下,距掃描中心100m左右距離點(diǎn)云的精度誤差在5mm以內(nèi),為后續(xù)點(diǎn)云配準(zhǔn)方法研究工作提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。2.在粗配準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,研究、制定了兩種不同的裁剪方案,并以原始重疊區(qū)域點(diǎn)云為參照進(jìn)行了不同比例重疊區(qū)域點(diǎn)云的精配準(zhǔn),分析得到了精配準(zhǔn)的誤差、最佳分塊及裁剪尺寸。3.采用本文分塊配準(zhǔn)方法完成了實(shí)驗(yàn)區(qū)域所有站點(diǎn)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的精配準(zhǔn),實(shí)驗(yàn)表明該方法能夠提高配準(zhǔn)效率,其配準(zhǔn)誤差符合隨機(jī)誤差分布規(guī)律,精度和視覺效果均滿足相關(guān)要求。完成了實(shí)驗(yàn)區(qū)點(diǎn)云賦色和三維建模工作,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證本文所提出的分塊配準(zhǔn)方法的可靠性和實(shí)用性。
【關(guān)鍵詞】：三維激光掃描技術(shù) 點(diǎn)云數(shù)據(jù) 配準(zhǔn) 分塊 精度
【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
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 研究背景與研究意義11-12
• 1.1.1 研究背景11-12
• 1.1.2 研究意義12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 研究目標(biāo)與研究內(nèi)容13-14
• 1.3.1 研究目標(biāo)14
• 1.3.2 研究內(nèi)容14
• 1.4 技術(shù)路線設(shè)計(jì)14-15
• 1.5 論文組織結(jié)構(gòu)15-17
• 第2章 研究方法與原理17-23
• 2.1 點(diǎn)云配準(zhǔn)的基本原理17-19
• 2.1.1 粗配準(zhǔn)思想17-19
• 2.1.2 精配準(zhǔn)思想19
• 2.2 配準(zhǔn)常用算法19-21
• 2.2.1 基于特征點(diǎn)的改進(jìn)ICP算法20
• 2.2.2 基于平面距離函數(shù)的改進(jìn)ICP算法20-21
• 2.3 點(diǎn)云賦色原理與方法21
• 2.4 三維建模方法21-22
• 2.5 小結(jié)22-23
• 第3章 實(shí)驗(yàn)區(qū)概況與分塊配準(zhǔn)方法23-30
• 3.1 實(shí)驗(yàn)區(qū)概括23-24
• 3.1.1 遙感所大樓23
• 3.1.2 高昌故城遺址23
• 3.1.3 北庭故城遺址23-24
• 3.2 數(shù)據(jù)獲取24-28
• 3.2.1 地面三維激光掃描儀24-25
• 3.2.2 數(shù)據(jù)采集25-28
• 3.3 配準(zhǔn)方法28-29
• 3.3.1 Riscan pro精配準(zhǔn)工作原理28
• 3.3.2 分塊精配準(zhǔn)28-29
• 3.4 小結(jié)29-30
• 第4章 點(diǎn)云分塊配準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)與分析30-45
• 4.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理30-33
• 4.1.1 除噪30-31
• 4.1.2 粗配準(zhǔn)31-33
• 4.2 分析重疊區(qū)域33-34
• 4.3 裁剪重疊區(qū)域點(diǎn)云34-36
• 4.3.1 裁剪方案34
• 4.3.2 裁剪效果34-36
• 4.4 精配準(zhǔn)過程與結(jié)果分析36-43
• 4.4.1 遙感所大樓點(diǎn)云數(shù)據(jù)精配準(zhǔn)37-39
• 4.4.2 高昌故城遺址點(diǎn)云數(shù)據(jù)精配準(zhǔn)39-41
• 4.4.3 北庭故城遺址點(diǎn)云數(shù)據(jù)精配準(zhǔn)41-43
• 4.5 小結(jié)43-45
• 第5章 點(diǎn)云賦色和三維模型實(shí)驗(yàn)與分析45-56
• 5.1 分塊配準(zhǔn)點(diǎn)云效果展示45-48
• 5.1.1 兩站數(shù)據(jù)精配準(zhǔn)效果45-46
• 5.1.2 整體點(diǎn)云數(shù)據(jù)精配準(zhǔn)效果46-48
• 5.2 建立三維模型48-52
• 5.2.1 各站點(diǎn)云賦色48-51
• 5.2.2 三維建模51-52
• 5.3 三維模型效果展示52-53
• 5.3.1 遙感所大樓三維模型52-53
• 5.3.2 高昌故城遺址和北庭故城遺址三維模型53
• 5.4 三維模型效果影響因素53-55
• 5.4.1 掃描方案的影響53-54
• 5.4.2 點(diǎn)云數(shù)據(jù)預(yù)處理的影響54
• 5.4.3 點(diǎn)云精配準(zhǔn)的影響54-55
• 5.5 小結(jié)55-56
• 結(jié)論與展望56-58
• 結(jié)論56-57
• 展望57-58
• 致謝58-59
• 參考文獻(xiàn)59-65
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文65

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 高恩陽;鄭昊鴻;;點(diǎn)云數(shù)據(jù)濾波方法綜述[J];科技資訊;2012年33期

2 龔書林;;三維激光點(diǎn)云處理軟件的若干關(guān)鍵技術(shù)[J];測繪通報(bào);2014年06期

3 趙強(qiáng);彭國華;王鋒;;點(diǎn)云精簡的一種方法[J];西南民族大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2006年05期

4 李德江;張延波;于曼竹;姜麗麗;曲雪光;;基于掃描模式的點(diǎn)云修復(fù)技術(shù)研究[J];測繪與空間地理信息;2011年06期

5 蔡來良;李儒;;點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理算法與實(shí)現(xiàn)初步研究[J];測繪通報(bào);2012年S1期

6 詹慶明;張海濤;喻亮;;古建筑激光點(diǎn)云-模型多層次一體化數(shù)據(jù)模型[J];地理信息世界;2010年04期

7 曾敬文;朱照榮;丁銳;;基于立方體網(wǎng)格的數(shù)據(jù)點(diǎn)云約簡和體積計(jì)算方法[J];測繪科學(xué);2008年06期

8 楊欣;姚海燕;;平面點(diǎn)云邊界參數(shù)識別[J];中國西部科技;2009年27期

9 孫瑞;張彩霞;;點(diǎn)云數(shù)據(jù)壓縮算法綜述[J];科技信息;2010年32期

10 張毅;閆利;;地面激光點(diǎn)云強(qiáng)度噪聲的三維擴(kuò)散濾波方法[J];測繪學(xué)報(bào);2013年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李文濤;韋群;楊海龍;;基于圖像的點(diǎn)云生成和預(yù)處理[A];2011年全國通信安全學(xué)術(shù)會議論文集[C];2011年

2 蔡來良;李儒;;點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理算法與實(shí)現(xiàn)初步研究[A];第四屆“測繪科學(xué)前沿技術(shù)論壇”論文精選[C];2012年

3 馬國慶;陶萍萍;楊周旺;;點(diǎn)云空間曲線的微分信息計(jì)算及匹配方法[A];第四屆全國幾何設(shè)計(jì)與計(jì)算學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

4 江倩殷;劉忠途;李熙瑩;;一種有效的點(diǎn)云精簡算法[A];第十五屆全國圖象圖形學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

5 解輝;張愛武;孟憲剛;;機(jī)載激光點(diǎn)云快速繪制方法[A];第二十五屆全國空間探測學(xué)術(shù)研討會摘要集[C];2012年

6 李凱;張愛武;;基于激光點(diǎn)云的糧倉儲糧數(shù)量測量方法[A];第二屆“測繪科學(xué)前沿技術(shù)論壇”論文精選[C];2010年

7 朱曉強(qiáng);余燁;劉曉平;袁曉輝;Bill P.Buckles;;基于航拍圖像和LiDAR點(diǎn)云的城市道路提取[A];全國第19屆計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用（CACIS）學(xué)術(shù)會議論文集（上冊）[C];2008年

8 劉虎;;基于線性八叉樹的點(diǎn)云簡化與特征提取研究[A];促進(jìn)科技經(jīng)濟(jì)結(jié)合，服務(wù)創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展——蚌埠市科協(xié)2012年度學(xué)術(shù)年會論文集[C];2012年

9 李濱;王佳;;基于點(diǎn)云的建筑測繪信息提取[A];第四屆“測繪科學(xué)前沿技術(shù)論壇”論文精選[C];2012年

10 楊雪春;;反求工程建模中點(diǎn)云切片技術(shù)研究[A];全國先進(jìn)制造技術(shù)高層論壇暨第八屆制造業(yè)自動化與信息化技術(shù)研討會論文集[C];2009年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 曹裕華 高化猛 江鴻賓;激光點(diǎn)云 亦真亦幻[N];解放軍報(bào);2013年

2 中國工程院院士 劉先林;四維遠(yuǎn)見的裝備創(chuàng)新[N];中國測繪報(bào);2012年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 彭檢貴;融合點(diǎn)云與高分辨率影像的城區(qū)道路提取與表面重建研究[D];武漢大學(xué);2012年

2 劉涌;基于連續(xù)序列自動快速拼接的全方位三維測量技術(shù)研究[D];西南交通大學(xué);2013年

3 袁小翠;產(chǎn)品表面缺陷視覺檢測數(shù)據(jù)處理關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南昌大學(xué);2015年

4 賴祖龍;基于LiDAR點(diǎn)云與影像的海岸線提取和地物分類研究[D];武漢大學(xué);2013年

5 王瑞巖;計(jì)算機(jī)視覺中相機(jī)標(biāo)定及點(diǎn)云配準(zhǔn)技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2015年

6 韓峰;基于點(diǎn)云信息的既有鐵路狀態(tài)檢測與評估技術(shù)研究[D];西南交通大學(xué);2015年

7 金龍存;3D點(diǎn)云復(fù)雜曲面重構(gòu)關(guān)鍵算法研究[D];上海大學(xué);2012年

8 李揚(yáng)彥;基于點(diǎn)云的三維重建與形變事件分析[D];中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院;2013年

9 楊德賀;面向虛擬測方系統(tǒng)的點(diǎn)云聚類與擬合理論[D];中國礦業(yè)大學(xué)（北京）;2014年

10 何朝明;離散點(diǎn)云處理的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];西南交通大學(xué);2007年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 段紅娟;點(diǎn)云圖像交互式曲線骨架提取技術(shù)及其應(yīng)用[D];西南交通大學(xué);2015年

2 張永恒;散亂點(diǎn)云數(shù)據(jù)配準(zhǔn)方法研究[D];長安大學(xué);2015年

3 吳愛;面向特征擬合的點(diǎn)云簡化方法研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2015年

4 薛廣順;基于立體視覺的牛體點(diǎn)云獲取方法研究與實(shí)現(xiàn)[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2015年

5 呂超;異型面工件定位裝配系統(tǒng)測控技術(shù)研究[D];北京交通大學(xué);2016年

6 劉婷玉;基于逆向工程的曲面模型數(shù)字化技術(shù)研究[D];華東理工大學(xué);2016年

7 羅寒;地面激光掃描三維模型重建技術(shù)研究[D];東華理工大學(xué);2016年

8 劉群;基于小光斑機(jī)載LiDAR數(shù)據(jù)的單木三維分割[D];北京林業(yè)大學(xué);2016年

9 張巍;基于深度相機(jī)Kinect的植物葉片重建研究[D];江蘇大學(xué);2016年

10 謝穎;基于三維激光掃描的糧倉儲量測量中點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理技術(shù)的研究[D];華東師范大學(xué);2016年

  本文關(guān)鍵詞：三維激光點(diǎn)云分塊配準(zhǔn)方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：446651