基于點云特征的位移計算研究.pdf

1、目前在高邊坡監(jiān)測、建筑物監(jiān)測和橋梁監(jiān)測等各個方面多數(shù)都是基于傳感器的監(jiān)測和三維激光掃描儀的監(jiān)測?；趥鞲衅鞯谋O(jiān)測的優(yōu)點是能夠快速、實時地傳遞被檢測物體的形態(tài)變化,不足之處就是這種方式只能反映傳感器所監(jiān)測的那一點,并不能觀測到物體的整體變化?；谌S激光掃描儀的監(jiān)測能監(jiān)測物體的三維變化,從而計算出建筑物發(fā)生形變的位移,以對建筑物的健康狀態(tài)進行監(jiān)測。
　　本文提出了一種基于點云特征的位移計算方法,該方法首先將整個點云數(shù)據(jù)參數(shù)化;然后對

2、下一次獲取的點云數(shù)據(jù)建立相同的坐標系進行參數(shù)化,這樣兩次獲取的點云數(shù)據(jù)可以在同一坐標系下對比,若其中的某處發(fā)生變化,利用尋找點云特征的方法計算建筑物發(fā)生形變的位移。點云特征包含高斯曲率極值法提取特征點、折現(xiàn)生長法提取特征線和區(qū)域增長法提取特征面三個方面,根據(jù)點云不同的特征值,可以建立掃描物體的坐標系。
　　本文的主要工作如下:
　?、爬萌S激光掃描儀獲取點云數(shù)據(jù),對獲取的點云數(shù)據(jù)進行預處理,采用點云邊界去噪法對數(shù)據(jù)進行去噪

3、、采樣法對點云數(shù)據(jù)進行精簡,并且基于點云數(shù)據(jù)主方向貼合法實現(xiàn)自動初始配準。
　?、朴捎谌S點云數(shù)據(jù)通過初始配準后得到的數(shù)據(jù)并不能達到要求的精度,為了進一步建立計算形變位移模型,對三維點云數(shù)據(jù)進行精確配準,對原有的ICP配準算法進行改進,實現(xiàn)了三維點云數(shù)據(jù)更精確的配準,以使計算位移更加精確。使用該算法對某建筑的點云數(shù)據(jù)配準實驗,不僅有良好的配準效果,而且達到了較高的配準效率。
　　⑶從點云的特征點、特征線、特征面三個方面具體分