基于Kinect傳感器的室內(nèi)三維地圖生成研究.pdf

1、三維地圖生成技術(shù)是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的重要組成部分，也是計(jì)算機(jī)視覺(jué)、逆向工程、虛擬現(xiàn)實(shí)等研究領(lǐng)域中的一個(gè)重要問(wèn)題，是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的重要組成部分。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的二維地圖在直觀性、形象性上都有著不可避免的缺陷，已很難滿(mǎn)足人們對(duì)真實(shí)感三維地圖的要求。而基于點(diǎn)云的三維地圖生成技術(shù)可以直接通過(guò)物體表面離散點(diǎn)重構(gòu)出高度真實(shí)的三維模型，因此已成為當(dāng)前三維重建技術(shù)研究的熱點(diǎn)，也是其中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
　　本文針對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的配準(zhǔn)及重建進(jìn)行深

2、入研究。本文應(yīng)用PCL（即點(diǎn)云庫(kù)）中封裝的函數(shù)及OPenNI模塊，在此基礎(chǔ)上應(yīng)用Kinect傳感器進(jìn)行點(diǎn)云數(shù)據(jù)的采集，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)效點(diǎn)濾除以及應(yīng)用VoxelGrid濾波器進(jìn)行點(diǎn)云數(shù)據(jù)的預(yù)處理。然后應(yīng)用正態(tài)分布變換算法把一個(gè)三維體素內(nèi)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)集轉(zhuǎn)換成一個(gè)連續(xù)可微概率分布函數(shù)從而進(jìn)行點(diǎn)云數(shù)據(jù)的配準(zhǔn)，最后應(yīng)用基于八叉樹(shù)空間分割的網(wǎng)格模型簡(jiǎn)化算法對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行網(wǎng)格生成，并應(yīng)用紋理貼圖生成更接近于現(xiàn)實(shí)的三維模型。使用區(qū)域重心壓縮法進(jìn)行采樣。

3、將點(diǎn)云數(shù)據(jù)包含在最外區(qū)域長(zhǎng)方體后，對(duì)其進(jìn)行細(xì)化，劃分成一個(gè)個(gè)更小的長(zhǎng)方體，然后計(jì)算小長(zhǎng)方體區(qū)域的重心點(diǎn)，保留此重心點(diǎn)，刪除多余的點(diǎn)即完成了點(diǎn)云簡(jiǎn)化。由于簡(jiǎn)化后的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)是離散分布的，因此需要進(jìn)行三角網(wǎng)格化處理來(lái)獲得三維模型。本文應(yīng)用基于八叉樹(shù)空間分割的網(wǎng)格模型簡(jiǎn)化算法來(lái)進(jìn)行網(wǎng)格的生成，解決了三角面片過(guò)多的問(wèn)題。該算法的基本思想是先將邊界體素確定下來(lái)，然后將邊界體素插入到八叉樹(shù)中，本文選用BON(Branching on Need)樹(shù)