散亂點(diǎn)云自動(dòng)配準(zhǔn)技術(shù)研究.pdf

1、三維重建技術(shù)廣泛運(yùn)用于逆向工程、文物數(shù)字化保存、3D動(dòng)畫(huà)等領(lǐng)域，而且隨著數(shù)字化技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，需求越來(lái)越多。點(diǎn)云的配準(zhǔn)是三維重建的關(guān)鍵技術(shù)之一，全自動(dòng)配準(zhǔn)算法因?yàn)榉€(wěn)定性差、配準(zhǔn)速度慢在應(yīng)用中受到了限制。目前商業(yè)產(chǎn)品中都采用手動(dòng)配準(zhǔn)、在重建物體上貼標(biāo)志點(diǎn)、或者標(biāo)定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)集的配準(zhǔn)。本文為開(kāi)發(fā)3D激光掃描儀，研究開(kāi)發(fā)了點(diǎn)云的自動(dòng)配準(zhǔn)方法，從全局配準(zhǔn)和局部配準(zhǔn)兩方面進(jìn)行深入研究，提出高精度、快速收斂、較為魯棒的自動(dòng)配準(zhǔn)方

2、案。
　　全局配準(zhǔn)解決任意位置的點(diǎn)集粗配準(zhǔn)問(wèn)題，為局部配準(zhǔn)提供初值。本文采用Mitra提出的四點(diǎn)算法實(shí)現(xiàn)了魯棒的全局配準(zhǔn)，四點(diǎn)算法采用RANSAC機(jī)制，運(yùn)用在同一平面上的四點(diǎn)，其對(duì)角線交點(diǎn)分得的線段比例在剛體變換下是不變量的特征，提高了算法速度。對(duì)于重疊區(qū)域較小、曲面對(duì)稱性較強(qiáng)的點(diǎn)集匹配，采用手動(dòng)配準(zhǔn)結(jié)果作為局部匹配的初值。
　　局部匹配需要預(yù)估兩個(gè)點(diǎn)集間的位姿，以實(shí)現(xiàn)精確的配準(zhǔn)，ICP算法是其中的經(jīng)典算法之一。本文首先比較