三維激光點云分塊配準(zhǔn)方法研究.pdf

1、三維激光掃描技術(shù)近年來得到了迅速的發(fā)展，具有掃描速度快、信息豐富、高密度、高精度等諸多優(yōu)點，在測繪等行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。而提高三維激光掃描點云數(shù)據(jù)的配準(zhǔn)精度一直是該項技術(shù)中的難點和熱點研究問題。有關(guān)點云配準(zhǔn)方面的算法較多，相關(guān)學(xué)者從不同角度對地面三維激光掃描數(shù)據(jù)配準(zhǔn)方法進(jìn)行了深入研究，提高了點云配準(zhǔn)的精度和效率，推動了三維激光掃描技術(shù)在多個領(lǐng)域的有效應(yīng)用。
　　本文介紹了三維激光掃描技術(shù)的主要原理、點云配準(zhǔn)的基本思想和常用算法，總

2、結(jié)、分析了幾種常用的粗配準(zhǔn)和精配準(zhǔn)方法，探討了初始值的確定方法，以便為后續(xù)兩站重疊區(qū)域點云裁剪提供良好條件;經(jīng)過實驗確定了所使用的地面三維激光掃描儀采集點云數(shù)據(jù)的相對精度，以中科院遙感所大樓、高昌故城遺址、北庭故城遺址為實驗區(qū)，從站點布設(shè)、參數(shù)設(shè)置、工作時間等三個方面制定了合理的掃描方案，完成了實驗區(qū)高精度、高密度的三維點云數(shù)據(jù)和高分辨率影像采集工作。探索采用分塊配準(zhǔn)方法，將相鄰站點重疊區(qū)域點云按不同比例分塊裁剪后進(jìn)行配準(zhǔn)，利用配準(zhǔn)完成

3、的各個實驗區(qū)域點云數(shù)據(jù)和影像信息，在Riscan pro點云處理軟件中完成了點云的賦色和建筑物三維建模。
　　本文的主要研究內(nèi)容與創(chuàng)新性成果如下:
　　1.通過實驗分析并獲得了所使用的地面三維激光掃描儀的相對精度，即在72"角度分辨率下，距掃描中心100m左右距離點云的精度誤差在5mm以內(nèi)，為后續(xù)點云配準(zhǔn)方法研究工作提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
　　2.在粗配準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，研究、制定了兩種不同的裁剪方案，并以原始重疊區(qū)域點云為參照進(jìn)