自定位實(shí)物數(shù)字化技術(shù)研究.pdf

1、實(shí)物數(shù)字化是幾何量測量技術(shù)中的重要研究領(lǐng)域，為了克服傳統(tǒng)數(shù)字化手段數(shù)據(jù)獲取欠靈活、存在掃描死角、范圍受限等缺陷，本文對基于自定位的實(shí)物數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究。
　　 首先，針對最廣泛應(yīng)用的圓形非編碼標(biāo)記點(diǎn)，提出了一種魯棒的提取方法。利用Snake方法對邊緣進(jìn)行全局最優(yōu)搜索，并以Zernike算子對邊緣進(jìn)行亞像素定位，最后，采用魯棒的橢圓擬合算法迭代定位橢圓中心。由于Zernike算子的積分性質(zhì)和魯棒的擬合方法的聯(lián)合作用，

2、橢圓中心定位誤差小于0.02個(gè)像素。
　　 為了能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行方便、準(zhǔn)確的標(biāo)定，充分利用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，提出一種基于立體視覺的線結(jié)構(gòu)光參數(shù)標(biāo)定方法。算法在標(biāo)定光平面時(shí)不需要標(biāo)靶的輔助，而僅需將激光投射到任意物體表面即可獲得大量的標(biāo)定點(diǎn)并準(zhǔn)確標(biāo)定光平面方程，提高了其在工業(yè)現(xiàn)場進(jìn)行標(biāo)定的可靠性。
　　 研究了掃描測頭自定位問題。利用極線約束和測頭運(yùn)動(dòng)一致性解決了標(biāo)記點(diǎn)立體匹配問題，利用標(biāo)記點(diǎn)空間拓?fù)洳蛔冃越鉀Q了不同視角下同一

3、標(biāo)記點(diǎn)對應(yīng)問題和數(shù)據(jù)對齊問題。最后，在掃描結(jié)束后對數(shù)據(jù)進(jìn)行了整體優(yōu)化對齊。
　　 研究了彩色點(diǎn)云的獲取和色彩平滑問題。利用掃描測頭相鄰位姿間的變換關(guān)系，順次將掃描結(jié)果投影到前序掃描圖像中，并將投影點(diǎn)的顏色作為點(diǎn)云的顏色信息。提出了色彩變化度的概念，從而自適應(yīng)地選擇平滑鄰域，濾除色彩噪聲。
　　 研究了點(diǎn)云數(shù)據(jù)后處理問題:提出了基于區(qū)域增長和局部離群系數(shù)的離群點(diǎn)濾除算法，有效濾除了雜亂點(diǎn)云;提出了一種逐層外擴(kuò)的曲面重建方法