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《青岛大学》 2011年
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基于结构光扫描仪的数据配准关键技术研究

刘晓烈  
【摘要】:逆向工程技术是进行产品设计,研究和创新的一项先进技术。从获取的三维点云数据出发,对三维点云数据进行处理是逆向工程领域中的关键技术之一,其中点云数据配准技术是数据处理中的重要组成部分,配准的精度直接决定着三维重建效果。本文对逆向工程技术中,三维点云数据的配准技术作了深入研究,重要过程主要涉及粗配准和精确配准。 本文提出了一种基于标记点的快速点云数据配准技术,包括粗配准和精确配准。测量物体之前,在物体表面上粘贴标记点,利用结构光三维扫描仪对物体进行测量,得到递增式标记点和密集点云三维数据。采用递增式点云数据配准的优点是不要求新测量所得的标记点与前一次之间至少存在3组或3组以上的匹配点对,而是要求与之前所有的测量中所得的标记点存在3组或3组以上的匹配点对即可,此种方法增加了系统测量的灵活性。 采用基于标记点的方法估计出坐标变换参数。首先利用基于定位基准点自适应算法查找至少3对对应点,然后采用四元数法估计变换参数,本文研究并实现了基于标记点的粗配准算法,并用实例进行了实验和验证。 精确配准中,提出一种改进的ICP算法,将粗配准的结果作为精配准的初值,利用k-d树搜索算法确定初始的对应点,然后采用基于预检验的随机抽样一致性算法剔除误匹配点。通过实验证明,该方法在查找初始对应点时大大提高了计算效率,最后的配准精度也有所提高。
【学位授予单位】:青岛大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TP274

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【参考文献】
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