散亂點(diǎn)云數(shù)據(jù)的拼接技術(shù)研究.pdf

1、點(diǎn)云拼接技術(shù)作為處理點(diǎn)云的關(guān)鍵步驟，在逆向工程、虛擬現(xiàn)實(shí)、文物保護(hù)、機(jī)器人視覺和醫(yī)療技術(shù)等諸多領(lǐng)域得到了應(yīng)用，但其在逆向工程中應(yīng)用最為廣泛，它對點(diǎn)云曲面的重建起著重要的作用。傳統(tǒng)的點(diǎn)云拼接技術(shù)往往需要人工輔助，這樣的拼接技術(shù)在很多方面的魯棒性并不強(qiáng)，拼接精度也不高而且比較耗時(shí)。因此，快速、精準(zhǔn)、強(qiáng)魯棒性的點(diǎn)云自動(dòng)拼接技術(shù)長久以來都是點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理的研究熱點(diǎn)。
　　論文從旋轉(zhuǎn)圖像和正態(tài)分布轉(zhuǎn)換兩個(gè)方向著手，分別研究和改進(jìn)了相應(yīng)算法，實(shí)

2、現(xiàn)了可行、有效的點(diǎn)云拼接技術(shù)。
　　首先，論文研究了基于旋轉(zhuǎn)圖像的點(diǎn)云拼接算法，該方法根據(jù)一個(gè)點(diǎn)與其周圍點(diǎn)的兩個(gè)距離關(guān)系建立旋轉(zhuǎn)圖像，從而將點(diǎn)的3D信息轉(zhuǎn)換為2D信息進(jìn)行表示，以方便查找對應(yīng)點(diǎn)對。但對于噪聲點(diǎn)云的拼接，其魯棒性不強(qiáng)，因此對其進(jìn)行了改進(jìn)，使用一個(gè)角度信息替換2D信息中的任意一個(gè)距離信息，從而使算法對噪聲點(diǎn)云的拼接有了較強(qiáng)的魯棒性。
　　其次，論文研究了基于正態(tài)分布轉(zhuǎn)換的點(diǎn)云拼接算法，它是一種可以簡潔描述曲面的方

3、法，該算法中有個(gè)關(guān)鍵參數(shù)即體素尺寸，體素是立方體格子，用于分割點(diǎn)云，其大小決定著點(diǎn)云拼接效果的好壞，而通常使用的是固定大小尺寸的體素，對于點(diǎn)分布不均勻的點(diǎn)云來說，這樣的分割會(huì)產(chǎn)生不均衡，從而導(dǎo)致拼接效果的不理想。因而，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，使用變尺寸體素分割點(diǎn)云，提高了點(diǎn)云的拼接精度。
　　最后，分別對兩類算法進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)對比，驗(yàn)證了改進(jìn)的旋轉(zhuǎn)圖像算法對噪聲點(diǎn)云的拼接效果更具有強(qiáng)魯棒性，也驗(yàn)證了改進(jìn)的正態(tài)分布轉(zhuǎn)換算法能得到更高的