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文檔簡介
1、利用激光掃描獲取到的深度數據進行場景的三維重建在數字考古、數字娛樂等許多領域都具有廣闊的應用前景。近年來隨著激光掃描儀成本的降低和激光掃描技術的發(fā)展,基于激光掃描數據的三維場景重建技術吸引了越來越多人的研究興趣。然而,由于真實場景的高度復雜性,因此在三維場景重建領域還存在著許多的問題和挑戰(zhàn)。本文結合與大連精拓公司合作的三維場景重建系統(tǒng),除設計了一種車載式三維數據獲取系統(tǒng)外,重點對三維重建系統(tǒng)的相對定位和全局定位技術以及表面模型的生成技術
2、進行了研究。 在三維場景重建系統(tǒng)的相對定位技術方面,總結和比較了目前存在的多種移動系統(tǒng)相對定位方法,重點分析了基于掃描匹配的相對定位算法ICP(IterativeClosestPoint)。并通過在點集篩選和位置變化的估算方法兩方面的改進,得到了一種基于ICP算法的高效掃描匹配算法。該算法在保證定位精度的前提下,在一定程度上減少了計算時間,尤其適用于具有大量采樣點的移動系統(tǒng)相對定位。 在三維場景重建系統(tǒng)的全局定位技術方面
3、,深入分析了基于預知地圖的全局定位技術和基于GPS的全局定位技術。重點討論了基于預知地圖信息的全局定位方法中的蒙特卡羅(MCL)定位算法。將傳統(tǒng)的二維MCL定位算法擴展到三維,得到了三維的MCL定位算法,用以確定三維場景重建系統(tǒng)的空間位置。此外,為解決大規(guī)模場景的全局定位問題,結合掃描匹配與差分GPS技術給出了一種大規(guī)模場景中的三維場景重建系統(tǒng)全局定位解決方案。 在場景建筑物表面模型重建方面,詳細研究了表面模型重建各步驟的關鍵技
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