旋轉(zhuǎn)臺多視場掃描點云的自動配準方法及三維測量系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、隨著我國先進制造業(yè)的飛速發(fā)展，非接觸式測量已經(jīng)成為了制造過程中的重要手段，如何能夠快速、高效的進行復(fù)雜零件三維建模是當(dāng)今三維測量研究的熱點問題。目前，三維測量技術(shù)在應(yīng)用中仍然存在許多有待解決的難題，如在實際測量過程中獲取的點云數(shù)據(jù)量巨大，且伴有噪聲，影響其處理速度；受測量方式及被測物體幾何形狀的限制，需從不同視角對物體進行測量，然后通過點云配準形成其完整的模型。這一過程產(chǎn)生的累積誤差將影響整體配準精度。本文針對點云處理過程中存在的難點問

2、題，深入研究點云預(yù)處理、點云配準等方法，提出一種旋轉(zhuǎn)臺多視場點云數(shù)據(jù)的自動配準方法，通過基于閉合條件的平差模型實現(xiàn)配準結(jié)果的優(yōu)化，減小多視配準時產(chǎn)生的累積誤差，實現(xiàn)三維測量系統(tǒng)的開發(fā)，并通過實驗驗證該方法的有效性。論文的主要研究內(nèi)容概括如下：
　?。?）深入調(diào)研三維測量的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，分析點云預(yù)處理與點云配準的算法，并指出該領(lǐng)域目前仍然存在的難點問題。
　?。?）針對測量過程中產(chǎn)生的點云噪聲以及點云數(shù)據(jù)量大等問題，研究點云

3、數(shù)據(jù)的預(yù)處理方法，包括對無序點云數(shù)據(jù)建立拓撲結(jié)構(gòu)，以及點云濾波與點云精簡等手段，保證后續(xù)點云數(shù)據(jù)的處理速度與精度。
　?。?）在基于標(biāo)志點的點云配準算法基礎(chǔ)上，提出并實現(xiàn)NDT-ICP混合算法的配準方法，分析該算法的配準原理與配準過程，通過實例驗證本論文算法在多視場點云數(shù)據(jù)配準方向的快速性與高精度。
　?。?）分析點云配準過程累積誤差產(chǎn)生的原因，深入研究可減小累積誤差的配準優(yōu)化方法，通過基于閉合條件的平差模型對NDT-ICP