本文關鍵詞：室外三維點云采集系統(tǒng)研究

  更多相關文章： 三維點云采集 雷達 點云融合 同步

【摘要】：隨著信息技術的迅猛發(fā)展,3D技術在各領域得到重視和發(fā)揮,這既是順應科技發(fā)展潮流,又由市場需求推動。其中,室外場景3D重建也是研究領域的熱點。室外場景3D重建的核心在于高精度三維點云的采集,通過精確測量,得到包括外觀與尺寸的三維點云數據,并希望該三維點云與真實場景一致并且具有其真實尺寸信息。高精度的三維點云能夠為計算機視覺在人類日常生活中的應用提供大量幫助,例如三維數字地圖、無人駕駛汽車等等,因此對搭建高精度的三維點云采集系統(tǒng)具有重要的意義。現實中有多種三維點云采集系統(tǒng),其中包括激光雷達系統(tǒng),立體視覺系統(tǒng)(stereo)。由于室外環(huán)境復雜,立體視覺系統(tǒng)精度不高,而常見的激光雷達系統(tǒng)主要由激光雷達、相機、GPS和IMU等設備組成,成本較高。因此,我們搭建了一個室外場景三維點云采集系統(tǒng),該系統(tǒng)由激光雷達,工業(yè)相機和同步模塊組成,激光雷達和相機通過同步模塊達成硬件級同步,同時獲得圖像數據和雷達數據。本文提出激光雷達與相機的標定算法,使得雷達數據與圖像數據一一對應。本文使用了從運動到結構算法(structure from motion)處理圖像數據,同時獲得相機運動軌跡與無尺度三維點云。本文提出點云融合算法,利用相機軌跡拼接優(yōu)化雷達生成三維點云數據,融合圖像生成的三維點云數據,解得尺度因子,得到具有真實尺度信息的室外場景三維點云。本文搭建的室外場景三維點云采集系統(tǒng)成本低廉。
【關鍵詞】：三維點云采集 雷達 點云融合 同步
【學位授予單位】：南京大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP391.41
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 第一章 緒論11-14
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 本文的研究內容12
• 1.3 本文的章節(jié)組織形式12-14
• 第二章 采集系統(tǒng)14-27
• 2.1 采集系統(tǒng)硬件組成14-19
• 2.1.1 激光雷達14-16
• 2.1.2 工業(yè)相機16-17
• 2.1.3 同步模塊17-19
• 2.2 相機標定19-23
• 2.3 雷達相機標定23-25
• 2.4 小結25-27
• 第三章 算法27-40
• 3.1 從運動到結構27-33
• 3.1.1 三角測量27-28
• 3.1.2 二視圖間的對極幾何28-31
• 3.1.3 從運動到結構算法31-33
• 3.2 點云融合33-38
• 3.3 小結38-40
• 第四章 實驗40-48
• 4.1 室內仿真40-41
• 4.2 室外測量41-43
• 4.3 小節(jié)43-48
• 第五章 總結與展望48-49
• 5.1 總結48
• 5.2 展望48-49
• 參考文獻49-53
• 致謝53-54

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本文編號：823478