13460.基于坐標增量的點云數(shù)據(jù)精簡壓縮分析與實踐

1、論文題目：基于坐標增量的點云數(shù)據(jù)精簡壓縮分析與實踐專業(yè)：測繪工程碩士生：孫鵬飛（簽名）指導教師：陳秋計（校內(nèi)）（簽名）楊雙斌（校外）（簽名）摘要三維激光掃描技術(shù)是目前測繪工程領(lǐng)域中一個新的研究熱點。三維激光掃描儀同時又是逆向工程建模的重要工具之一，被廣泛地應用于計算機視覺、醫(yī)學、工業(yè)制造、土木工程應用等領(lǐng)域。三維激光掃描技術(shù)的應用關(guān)鍵是：首先獲得目標物體表面的點云數(shù)據(jù)，然后對這些點云數(shù)據(jù)進行后處理，最后獲得最終的成果。本文較為深入地研究

2、了三維激光掃描技術(shù)及其數(shù)據(jù)處理的基本理論和方法，尤其是數(shù)據(jù)處理理論中的數(shù)據(jù)精簡壓縮方面進行了較為細致的實驗研究。首先，介紹了研究本課題的背景與意義，三維激光掃描技術(shù)的現(xiàn)狀及其應用領(lǐng)域，接著詳細論述了三維激光掃描系統(tǒng)的組成，及其工作原理，并對三維激光掃描系統(tǒng)的誤差做了具體的分析。通過對掃描點云數(shù)據(jù)特點的分析和點云數(shù)據(jù)處理流程的總結(jié)，然后著重介紹了數(shù)據(jù)處理中數(shù)據(jù)簡化的幾種典型點云精簡壓縮方法，包括隨機采樣法、包圍盒法、區(qū)域重心壓縮法和曲率采

3、樣法。在此基礎上提出了基于坐標增量精簡壓縮的新方法。為了能及時、快速地對所取得的數(shù)據(jù)進行處理，結(jié)合MATLAB語言編制了數(shù)據(jù)精簡壓縮的相應程序，在編程實現(xiàn)上述算法的基礎上提出了一種簡單實用的新方法——基于坐標增量的精簡壓縮算法，首先結(jié)合實地掃描得到的點云數(shù)據(jù)進行實驗，驗證了此方法的可行性，最后，將上述方法與區(qū)域重心壓縮法、曲率采樣法進行實驗比較，分析各種方法的優(yōu)缺點及其各自的適用條件。本文的創(chuàng)新點：（1）提出了基于坐標增量的精簡壓縮算法

4、，并驗證了其可行性；（2）在MATLAB上實現(xiàn)了幾種典型的點云數(shù)據(jù)精簡壓縮算法；（3）點云數(shù)據(jù)精簡壓縮算法的應用分析，著重對上述壓縮算法做了對比分析。關(guān)鍵詞：三維激光掃描技術(shù)；點云數(shù)據(jù)；精簡壓縮；基于坐標增量的算法；三維模型重建研究類型：應用研究Subject：StreamlinedcompressionanalysispracticeofpointclouddatabasedoncodinateincrementSpecialty：S

5、urveyingMappingEngineeringName：SunPengfei（Signature）Instruct：ChenQiuji（Signature）YangShuangbin（Signature）ABSTRACT3Dlaserscanningtechnologyisanewresearchhotspotinthefieldofsurveyingmappingengineeringatpresent.Threedimensi

6、onallaserscannerisoneoftheimptanttoolsfreverseengineeringmodelingatthesametimeiswidelyusedincomputervisionmedicalscienceindustrialmanufacturingcivilengineeringapplicationsotherfields.Thekeyof3Dlaserscanningtechnologyappl

7、icationis:Gettingthepointclouddataofthetargetsurfaceisfirstthenprocessthesepointclouddatafinallyobtainthefinalresults.Inthispaperameindepthstudyofthebasictheiesmethodsabout3Dlaserscanningtechnologydataprocessinginparticu

8、lardataprocessingtheystreamlinecompressionexperimentscarriedoutmedetailedstudies.Firstlythebackgroundsignificanceofthestudyofthissubjectstatusapplicationsof3Dlaserscanningtechnologyisintroducedthenitdiscussesthecompositi

9、onofthethreedimensionallaserscanningsystemindetailhowitwksthethreedimensionallaserscanningsystemerrmadespecificanalysis.Byanalyzingprocessingpointclouddatasummarizestheacteristicsofthescannedpointclouddatathenfocusesonth

10、edatainasimplifieddataprocessingpointcloudtostreamlineseveraltypicalcompressionmethodsincludingromsamplingmethodboundingboxesregionalgravitycompressionmethodthecurvatureofthesamplingmethod.Onthisbasisanewmethodbasedoninc

11、rementalstreamlinecodinatecompressionisraised.IndertotimelyquicklyacquiredthedataprocessingcombinedwithMATLABlanguagecompresseddatacrespondingtostreamlineproceduresbasedontheabovealgithmprogrammingpresentsasimplepractica