基于點云的形體分析方法研究.pdf

1、三維激光掃描技術(shù)是近幾年來發(fā)展起來的一種高新技術(shù)，它能夠快速準(zhǔn)確的以非接觸方式直接獲取研究對象表面的空間三維信息，且精度高、密度大。由于傳統(tǒng)的變形監(jiān)測方法都是監(jiān)測的離散點，且存在觀測點數(shù)目大，布設(shè)過程繁瑣及只能提供局部變形信息等問題。所以，將三維激光掃描技術(shù)引入到物體變形監(jiān)測領(lǐng)域中，具有重要的理論與現(xiàn)實意義。
　　本文將三維激光掃描技術(shù)運用到形體變形監(jiān)測中，通過點云分析物體的形變信息。由于三維激光掃描獲取的點云數(shù)據(jù)量相當(dāng)龐大，所以

2、運用基于八叉樹的空間格網(wǎng)劃分，對點云數(shù)據(jù)進(jìn)行重組織，提高計算效率。為全面準(zhǔn)確的分析出點云形變信息，采用回歸平面法、空間坐標(biāo)位置法和平面法向量法對點云進(jìn)行形體分析，計算出點云的形變信息，確定點云形變區(qū)域，并分析研究了形變區(qū)域。
　　論文的主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)研究了三維激光掃描系統(tǒng)的硬件組成及工作原理，對點云數(shù)據(jù)的預(yù)處理，如點云濾波、拼接、精簡和分割常用方法進(jìn)行了說明。
　　(2)運用八叉樹的空間格網(wǎng)劃分方法，對

3、點云數(shù)據(jù)進(jìn)行分塊處理，直接計算八叉樹中葉節(jié)點相對應(yīng)的空間格網(wǎng)中的對比點云數(shù)據(jù)，提高了數(shù)據(jù)運算效率，為后期分析點云形變奠定數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
　　(3)通過計算點云的空間位置來分析點云的形體變化。具體提出回歸平面法、空間坐標(biāo)位置法和平面法向量法三種方法分析點云形變信息，確定點云的形變區(qū)域。
　　(4)以罐體為例，將回歸平面法、空間坐標(biāo)位置法和平面法向量法三種方法運用到罐體形體分析中，分析出罐體的形變區(qū)域。
　　分析研究了回歸平面