三維點云拼接研究.pdf

1、點云拼接是逆向工程、文物數(shù)字化、三維視覺信息處理中數(shù)據(jù)處理的重要內容，在逆向工程中要求更高的點云配準精度、文物數(shù)字化要求完整點云信息；以及計算機視覺中需要更快速的三維重建以便進行自動識別等。這些使得準確和快速的拼接點云顯得非常重要。
　　本文針對點云初始錯位較大問題提出了基于重心距離特征的配準方法，使用特征采樣進行粗配準，然后利用特征刪除錯誤點對進行精配準。該方法準確配準了錯位超過14個點的點云，且收斂速度大幅提高；針對點云拼接精

2、度問題，提出了點對距離約束改進的配準算法。該算法將配準點的重心作為參考點，利用距離約束刪除錯誤的點對進行配準。該算法與鄰近點算法相比對小于14個點的點云配準精度提高了30％。對錯位較大的點云配準提出了特征粗配準和點對距離約束改進算法精配準相結合的綜合配準法，該方法對錯位大于14個點的配準精度有較大提高，且收斂速度和配準速度提高了兩倍以上；針對點云融合中存在的分層問題，提出了法向約束融合算法。該算法采用法向計算點云的移動權值和融合權值，從

3、而得到兩個融合點集，然后再求取均值融合點。該算法得到了較小融合誤差的單層融合點云，并刪除了大量的冗余數(shù)據(jù)。
　　基于重心距離特征的配準只有當點云重疊率較大時才能使用，有非?？斓氖諗克俣群秃芎玫拇峙錅市Ч?。而點對距離約束改進的配準算法對錯位較小的點云有較高的精度和速度，且對重疊率較小的點云也能實現(xiàn)準確配準。對錯位較大的點云，綜合改進的配準方法有更好的精度和更快的速度，是一種較好的配準方法。配準后的法向融合算法實現(xiàn)了點云融合，有效的解