本文關(guān)鍵詞：室外三維點(diǎn)云采集系統(tǒng)研究

  更多相關(guān)文章： 三維點(diǎn)云采集 雷達(dá) 點(diǎn)云融合 同步

【摘要】：隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展,3D技術(shù)在各領(lǐng)域得到重視和發(fā)揮,這既是順應(yīng)科技發(fā)展潮流,又由市場(chǎng)需求推動(dòng)。其中,室外場(chǎng)景3D重建也是研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。室外場(chǎng)景3D重建的核心在于高精度三維點(diǎn)云的采集,通過精確測(cè)量,得到包括外觀與尺寸的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù),并希望該三維點(diǎn)云與真實(shí)場(chǎng)景一致并且具有其真實(shí)尺寸信息。高精度的三維點(diǎn)云能夠?yàn)橛?jì)算機(jī)視覺在人類日常生活中的應(yīng)用提供大量幫助,例如三維數(shù)字地圖、無(wú)人駕駛汽車等等,因此對(duì)搭建高精度的三維點(diǎn)云采集系統(tǒng)具有重要的意義。現(xiàn)實(shí)中有多種三維點(diǎn)云采集系統(tǒng),其中包括激光雷達(dá)系統(tǒng),立體視覺系統(tǒng)(stereo)。由于室外環(huán)境復(fù)雜,立體視覺系統(tǒng)精度不高,而常見的激光雷達(dá)系統(tǒng)主要由激光雷達(dá)、相機(jī)、GPS和IMU等設(shè)備組成,成本較高。因此,我們搭建了一個(gè)室外場(chǎng)景三維點(diǎn)云采集系統(tǒng),該系統(tǒng)由激光雷達(dá),工業(yè)相機(jī)和同步模塊組成,激光雷達(dá)和相機(jī)通過同步模塊達(dá)成硬件級(jí)同步,同時(shí)獲得圖像數(shù)據(jù)和雷達(dá)數(shù)據(jù)。本文提出激光雷達(dá)與相機(jī)的標(biāo)定算法,使得雷達(dá)數(shù)據(jù)與圖像數(shù)據(jù)一一對(duì)應(yīng)。本文使用了從運(yùn)動(dòng)到結(jié)構(gòu)算法(structure from motion)處理圖像數(shù)據(jù),同時(shí)獲得相機(jī)運(yùn)動(dòng)軌跡與無(wú)尺度三維點(diǎn)云。本文提出點(diǎn)云融合算法,利用相機(jī)軌跡拼接優(yōu)化雷達(dá)生成三維點(diǎn)云數(shù)據(jù),融合圖像生成的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù),解得尺度因子,得到具有真實(shí)尺度信息的室外場(chǎng)景三維點(diǎn)云。本文搭建的室外場(chǎng)景三維點(diǎn)云采集系統(tǒng)成本低廉。
【關(guān)鍵詞】：三維點(diǎn)云采集 雷達(dá) 點(diǎn)云融合 同步
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：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?jī)?nèi)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(dá)14-16
• 2.1.2 工業(yè)相機(jī)16-17
• 2.1.3 同步模塊17-19
• 2.2 相機(jī)標(biāo)定19-23
• 2.3 雷達(dá)相機(jī)標(biāo)定23-25
• 2.4 小結(jié)25-27
• 第三章 算法27-40
• 3.1 從運(yùn)動(dòng)到結(jié)構(gòu)27-33
• 3.1.1 三角測(cè)量27-28
• 3.1.2 二視圖間的對(duì)極幾何28-31
• 3.1.3 從運(yùn)動(dòng)到結(jié)構(gòu)算法31-33
• 3.2 點(diǎn)云融合33-38
• 3.3 小結(jié)38-40
• 第四章 實(shí)驗(yàn)40-48
• 4.1 室內(nèi)仿真40-41
• 4.2 室外測(cè)量41-43
• 4.3 小節(jié)43-48
• 第五章 總結(jié)與展望48-49
• 5.1 總結(jié)48
• 5.2 展望48-49
• 參考文獻(xiàn)49-53
• 致謝53-54

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