文档介绍：摘要采用三维激光扫描技术可以直接得到真实物体表面的空间采样点,即点云数据,利用点云数据即可以重构三维物体表面。这种建模方法采用非接触测量,速度快,精度高,真实感强,不受表面复杂度影响。三维扫描及相关数据建模技术近十几年来发展迅速,在很多领域已经投入工程应用。本论文根据点云数据重建过程中的建模流程总结点云数据处理中的关键技术,包括多视点云拼接算法、点云网格化算法、模型简化算法及多分辨率表示等,并对平面剖分算法进行仿真实验。点云简化和网格化算法中常常需要得到散乱点云的局部拓扑信息,其中置近邻是最常用的。以往的置近邻搜索算法面向点云数据的比较少,搜索效率不能适应海量点云数据,针对这个问题,本论文研究了点云数据置近邻搜索算法,提出两种针对点云数据的快速置近邻搜索算法:可变参数单坐标轴搜索算法和基于码的置近邻搜索算法。论文结合实验数据分析算法效率。将这两种足近邻搜索算法应用于点云数据简化,取得较好效果。:工程应用方面,本论文较全面的总结了目前三维信息获取技术软硬件发展现状。。并针对不同应用进行点云数据后期建模。通过实例分析三维激光扫描技术在雕塑、单体建筑和大规模复杂结构古代建筑群应用领域的优点及局限性,总结使用三维激光扫描仪建模的经验。关键诃,三维激光扫描散乱点云三维表面重建置近邻南京理工大学硕士学位论文三维激光扫描点云数据处理及应用技术第
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髀选题背景及研究意义.√,计算机图形学得到了迅速发展。随着计算机图形学的发展,一些相关技术也相继出现或在原有基础上有了长足进步。虚拟现实、数字城市、数字博物馆、逆向工程等新名词相继出现并开始进入应用阶段。这些技术都不可或缺的需要进行三维几何建模,而传统的冉9ぞ咭丫鸾ゲ荒苁と稳嗣嵌愿杂曲面物体的建模需要,由此三维激光扫描技术应运而生。不同于传统的建模手段,三维激光扫描仪采用非接触的测量方法,直接得到真实物体表面的采样点,即点云数据,利用点云数据即可以重构出任意曲面。这种方法不受曲面复杂度影响,表面采样密度足够的话可以达到很高的重构精度,因此三维扫描及相关数据建模技术近十几年来发展迅速。由于三维扫描技术具有独特的优势,所以近二十多年来人们对其进行了大量的研究。年,甊谒穆畚摹6锾宓幕鞲兄!敝刑岢隽死眉扑慊泳跫际趸取物体三维信息的可能性,这标志着三维扫描技术新纪元的开始。后来,人们相继提出了一些三维扫描的方法,但是因为计算机视觉技术对电子器件、计算机性能、图象采集设备等要求很高,而当时又达不到这个条件,所以直到年代后,随着相关技术的发展,三维扫描技术才逐渐形成产业化。目前,欧洲、美国、加拿大、澳大利亚、日本等国的几十家高技术公司开展了对三维扫描技术的研究开发,、速度、易操作性等方面都达到了较高的水平。反观国内三维扫描技术的研究和应用情况不容乐观。由于缺乏资金的支持,因此很多国内的研究机构侧重于理论研究,把三维扫描技术应用于工本课题的研究旨在通过获取真实场景的几何与纹理数据建立三维模型,摸索出三维扫描建模的流程,积累场景建模经验,并研究点云数据处理中的关键技术,学习国外在三维扫描领域软硬件方面经验,让三维扫描技术早日在我国全面投入使用。
三维扫描技术应用领域国内外研究现状方向的距离函数【;仍昀每冢巫蠢垂乖煊蟹较虻木嗬牒】,从而建立三维扫描技术能获得物体表面点的三维坐标信息,⒕度高、速度快,能大幅节约时间和成本,并且其测量数据通用性比较强。这些优势使三维扫描技术得到了广泛的应用。在文物保护、虚拟现实、影视特技、工业生产、刑事侦查、三维传真和雕塑制作等领域三维扫描技术都已经开始投入应用。某些特殊场合,三维扫描仪还具有独特的、不可替代的作用。比如测量比较柔软的物体,用传统的接触测量方法,很可能在测量时使物体变形,从而使测量结果不精确;而许多非接触式的三维扫描仪以激光为测量媒质,不会引起物体表面的变形和损伤。国外三维扫描设备目前已有较多的产品广泛应用于机械加工,数字城市建模等领域,根据扫描仪使用方式和应用领域又分为手持式、台式、地面以及机载扫描仪等。欧美精度最高的台式扫描仪扫描精度可以达到十几个微米,得到的点云密度甚至超过人眼的分辨率,工作时同时使用三色激光扫描得到真彩色点云数据。这种点云模型已经不需要进行网格化,但是模型数据量庞大,比较适用于小件并且珍贵的文物建模。在软件平台方面,各类砑悸叫瞥δ埽低骋彩且桓鲅芯咳点。美台已经成功建立了数字