全自動的點云對齊方法.pdf

1、在逆向工程，形變檢測等領域，點云對齊被廣泛的應用。隨著三維掃描儀和三維打印機的發(fā)展和逐漸普及，工業(yè)界對點云對齊技術越來越重視，并且提出更高的需求。點云對齊是兩片任意位置的點云的重疊部分相互匹配的過程。點云對齊的方法分為兩類:剛體對齊和非剛體對齊。剛體對齊計算一個剛體變換，把一片點云旋轉平移過去，保證兩片點云有盡量多的點重合。非剛體對齊假設點云可以通過一定的形變，使兩片點云有盡量多的點重合。已經(jīng)存在了大量的論文提出了大量的方法來解決這兩類

2、對齊問題。但是對于具體的實際應用，這些方法有各自的不足之處。
　　隨著掃描儀技術的發(fā)展，掃描儀的分辨率越來越高，掃描速度越來越快。大規(guī)模點云的對齊效率已經(jīng)成為制約掃描儀發(fā)展的瓶頸?，F(xiàn)有的算法對于大規(guī)模點云很難做到實時的處理。根據(jù)掃描數(shù)據(jù)的特點:點云的結構分布，法向量容易計算，噪聲比較小，本文提出一種實時的點云粗對齊的方法，可以實時的處理大規(guī)模（千萬級）掃描數(shù)據(jù)的對齊問題。該方法可以處理任意位置的兩片點云，允許兩片點云有較少的重合部

3、分。該算法的運行時間同點云的規(guī)模基本無關。
　　根據(jù)CAD模型制造出的彎管物體在重力和自身恢復力的作用下極易產生形變。利用彎管掃描后的點云與CAD模型進行非剛體對齊，能夠方便的檢測形變的位置和大小?，F(xiàn)有的論文大多選擇具有普遍意義的形變模型，沒有考慮特殊物體的真實物理性質。本文提出一種彎管的非剛體對齊方法。因為彎管不易拉伸，容易彎曲。該方法引入描述此類形變的cosserat模型作為彎管的形變模型，使的最終結果更加準確。該方法允許少量