雙目立體測量系統(tǒng)中的多視角深度圖配準方法研究.pdf

1、在雙目立體測量系統(tǒng)中，為了得到被測物體的完整三維表面數(shù)據(jù)，需要從不同的視角進行多次測量，利用多次測量結(jié)果之間的相互重疊部分實現(xiàn)物體整個表面的三維測量，即利用配準技術(shù)實現(xiàn)不同測量數(shù)據(jù)拼合。配準可以分為粗配準、兩兩精確配準和全局配準等方法，粗配準方法為兩兩精確配準和全局配準提供初始位置，而全局配準是保證最后工業(yè)應用的關(guān)鍵。為完善課題組開發(fā)的ReCreator雙目立體表面點云測量系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力，本文研究針對該系統(tǒng)測量的多視角深度數(shù)據(jù)的配準

2、方法，內(nèi)容包括基于特征點的粗配準方法、基于改進ICP的兩兩精確配準方法和基于虛擬彈簧的全局配準算法。
　　 對于基于特征點的粗配準方法，本文提出了一種基于測量數(shù)據(jù)圖像化和SIFT圖像特征匹配的粗配準方法。該方法以曲面的曲率作為特征度量對深度圖進行圖像化，得到的特征圖像反映了深度圖的內(nèi)在特征，不受環(huán)境的影響；對一般多視角測量數(shù)據(jù)，提出了一種模擬掃描算法來獲得其模擬深度圖，該深度圖能忠實于原始網(wǎng)格數(shù)據(jù)，并保持原始網(wǎng)格的法矢變化；文中

3、還對兩種不同特征度量函數(shù)進行了討論和比較，得出較優(yōu)的配準結(jié)果。
　　 在基于ICP的兩兩配準方法中，首先對多個ICP算法中的最近點度量標準、配準矩陣求解算法等進行分析比較，然后給出本文的改進算法，文中還對參與配準點的數(shù)目、數(shù)據(jù)重合度、配準初始位置以及單位法矢等因素對配準精度的影響進行了研究，為配準算法的應用給出指導。
　　 基于虛擬彈簧的全局配準方法基于兩兩精確配準算法，通過虛擬彈簧模型將兩兩精確配準推廣到全局配準情況。