基于點(diǎn)云特征的位移計(jì)算研究.pdf

1、目前在高邊坡監(jiān)測(cè)、建筑物監(jiān)測(cè)和橋梁監(jiān)測(cè)等各個(gè)方面多數(shù)都是基于傳感器的監(jiān)測(cè)和三維激光掃描儀的監(jiān)測(cè)?；趥鞲衅鞯谋O(jiān)測(cè)的優(yōu)點(diǎn)是能夠快速、實(shí)時(shí)地傳遞被檢測(cè)物體的形態(tài)變化,不足之處就是這種方式只能反映傳感器所監(jiān)測(cè)的那一點(diǎn),并不能觀測(cè)到物體的整體變化?；谌S激光掃描儀的監(jiān)測(cè)能監(jiān)測(cè)物體的三維變化,從而計(jì)算出建筑物發(fā)生形變的位移,以對(duì)建筑物的健康狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
　　本文提出了一種基于點(diǎn)云特征的位移計(jì)算方法,該方法首先將整個(gè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)參數(shù)化;然后對(duì)

2、下一次獲取的點(diǎn)云數(shù)據(jù)建立相同的坐標(biāo)系進(jìn)行參數(shù)化,這樣兩次獲取的點(diǎn)云數(shù)據(jù)可以在同一坐標(biāo)系下對(duì)比,若其中的某處發(fā)生變化,利用尋找點(diǎn)云特征的方法計(jì)算建筑物發(fā)生形變的位移。點(diǎn)云特征包含高斯曲率極值法提取特征點(diǎn)、折現(xiàn)生長(zhǎng)法提取特征線和區(qū)域增長(zhǎng)法提取特征面三個(gè)方面,根據(jù)點(diǎn)云不同的特征值,可以建立掃描物體的坐標(biāo)系。
　　本文的主要工作如下:
　?、爬萌S激光掃描儀獲取點(diǎn)云數(shù)據(jù),對(duì)獲取的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,采用點(diǎn)云邊界去噪法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪

3、、采樣法對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行精簡(jiǎn),并且基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)主方向貼合法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)初始配準(zhǔn)。
　?、朴捎谌S點(diǎn)云數(shù)據(jù)通過(guò)初始配準(zhǔn)后得到的數(shù)據(jù)并不能達(dá)到要求的精度,為了進(jìn)一步建立計(jì)算形變位移模型,對(duì)三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行精確配準(zhǔn),對(duì)原有的ICP配準(zhǔn)算法進(jìn)行改進(jìn),實(shí)現(xiàn)了三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)更精確的配準(zhǔn),以使計(jì)算位移更加精確。使用該算法對(duì)某建筑的點(diǎn)云數(shù)據(jù)配準(zhǔn)實(shí)驗(yàn),不僅有良好的配準(zhǔn)效果,而且達(dá)到了較高的配準(zhǔn)效率。
　　⑶從點(diǎn)云的特征點(diǎn)、特征線、特征面三個(gè)方面具體分