基于三維激光掃描儀的三維點云地圖構(gòu)建研究.pdf

1、煤炭一直是我國消費最多的不可再生能源，但目前煤炭井下開采的機(jī)械化和智能化程度低，需要建立一套遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)可視化監(jiān)控，為復(fù)雜環(huán)境下的薄煤層無人化開采提供技術(shù)保障。
　　本文針對上述問題進(jìn)行了研究，主要研究內(nèi)容為構(gòu)建三維點云地圖，這是實現(xiàn)可視化監(jiān)控的重要部分。要構(gòu)建三維點云地圖，首先利用自制的三維激光掃描儀獲取360o點云數(shù)據(jù)，然后通過點云的直通濾波和鄰域濾波過濾雜點，并進(jìn)行點云稀疏化，得到有效配準(zhǔn)數(shù)據(jù)，最后經(jīng)過配準(zhǔn)生成三維點云地

2、圖。這個過程中存在兩個問題：1、標(biāo)準(zhǔn)迭代最近點（ICP）配準(zhǔn)算法搜索效率慢，且易陷入局部最優(yōu)解。針對搜索效率慢，采用K-D樹搜索加快ICP搜索效率；而針對ICP易陷入局部最優(yōu)解的問題，采用采樣一致性初始拼接（SAC-IA）算法初配準(zhǔn)、改進(jìn)ICP算法精配準(zhǔn)來實現(xiàn)兩幅點云的精準(zhǔn)拼接，并通過實驗從時間和效果兩方面來驗證改進(jìn)后基于 SAC-IA的改進(jìn) ICP配準(zhǔn)算法的快捷性、精準(zhǔn)性和魯棒性。2、點云配準(zhǔn)累積誤差。點云配準(zhǔn)幅數(shù)越多，累積誤差越大，