隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用與3D掃描應(yīng)用的發(fā)展,點(diǎn)云三維重建技術(shù)被普遍地應(yīng)用到逆向工程、醫(yī)學(xué)、文物數(shù)字化保存、3D動(dòng)畫(huà)等各種領(lǐng)域。同時(shí),點(diǎn)云配準(zhǔn)技術(shù)占據(jù)了 3D點(diǎn)云重建的主導(dǎo)性地位,點(diǎn)云配準(zhǔn)是通過(guò)計(jì)算不同視角的點(diǎn)云三維數(shù)據(jù)找到一個(gè)最優(yōu)的解決方法,最大化地使局部點(diǎn)云數(shù)據(jù)與完整的3D點(diǎn)云模型對(duì)齊。本文的主要工作是對(duì)點(diǎn)云粗配準(zhǔn)算法—4PCS(4-Points Congruent Sets for Robust Pairwise Surface Registration)做出了改進(jìn)。首先對(duì)初始點(diǎn)云降采樣,得到初始點(diǎn)集與目標(biāo)點(diǎn)集,在初始點(diǎn)集中選取三個(gè)距離較遠(yuǎn)但又在重疊區(qū)域內(nèi)的點(diǎn),再選取最后一點(diǎn),并剔除掉三點(diǎn)共線以及在三點(diǎn)組成的三角形區(qū)域內(nèi)的無(wú)效點(diǎn);其次在選取對(duì)應(yīng)點(diǎn)時(shí),引入交叉線段夾角與四點(diǎn)圍成區(qū)域面積這兩個(gè)不變量,并把所得到對(duì)應(yīng)點(diǎn)對(duì)進(jìn)行分類;最后通過(guò)單元四元數(shù)法求解旋轉(zhuǎn)平移矩陣,并根據(jù)目標(biāo)函數(shù)選取最優(yōu)解,從而配準(zhǔn)點(diǎn)云。對(duì)已粗配的點(diǎn)云用IC(Iterve Cloees Point)算法精配點(diǎn)云。同時(shí),為了后期點(diǎn)云的三維重建效果更好,本文針對(duì)點(diǎn)云三維重建技術(shù)進(jìn)行了研究,在三維重建算法前添加了平均網(wǎng)格法降采樣與...

【文章頁(yè)數(shù)】：63 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 點(diǎn)云配準(zhǔn)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 點(diǎn)云重建研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的總體結(jié)構(gòu)
2 點(diǎn)云配準(zhǔn)相關(guān)理論
    2.1 點(diǎn)云配準(zhǔn)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)
        2.1.1 剛體變換
        2.1.2 剛體變換矩陣的求解
    2.2 剛體變換下的幾何特征與不變量
        2.2.1 點(diǎn)云法向量
        2.2.2 高斯曲率、平均曲率
        2.2.3 點(diǎn)間距離、比例
    2.3 點(diǎn)云粗配準(zhǔn)
        2.3.1 RANSAC算法
        2.3.2 4PCS算法
    2.4 本章小結(jié)
3 改進(jìn)的4PCS點(diǎn)云粗配準(zhǔn)及三維重建技術(shù)
    3.1 改進(jìn)的4PCS點(diǎn)云粗配準(zhǔn)算法
        3.1.1 共面點(diǎn)的選取
        3.1.2 共面不變量
        3.1.3 對(duì)應(yīng)點(diǎn)的選取
        3.1.4 剛體變換的求解
    3.2 點(diǎn)云精配準(zhǔn)
    3.3 點(diǎn)云三維重建技術(shù)
        3.3.1 點(diǎn)云降采樣
        3.3.2 雙邊濾波
        3.3.3 三維重建算法
    3.4 本章小結(jié)
4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    4.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)源與實(shí)驗(yàn)環(huán)境
    4.2 配準(zhǔn)算法實(shí)驗(yàn)
        4.2.1 點(diǎn)云粗配準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)
        4.2.2 先粗配準(zhǔn)再精配準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)
    4.3 點(diǎn)云重建實(shí)驗(yàn)
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝



本文編號(hào)：4056348