论文部分内容阅读
文物保护、场景重建以及模具制造等领域需要快速获取物体的三维模型。随着激光测距技术的发展,一种能够直接快速得到物体的原始三维信息的数字测量设备三维激光扫描仪出现了。这种从实物件获取产品数学模型的技术,称之为三维建模技术。基于地面三维激光扫描仪的模型重建,在许多应用中具有重要意义。本文提出了一个自动化三维建模流程包含深度图像配准、散乱点云平滑和散乱点云的简化、构建三角格网以及三角格网分割这四个流程,克服了传统流程的缺陷,有着广泛的应用价值。
本研究第一章阐述了三维激光扫描技术的的应用背景、系统组成、以及三维建模的各个流程,并说明本文研究的主要内容,第二章着重探讨预处理的两个关键步骤点云去噪和简化,给出了深度图像配准之后的散乱点云去噪算法和简化算法,去噪算法能够选择性的删除超过阈值的噪声点,本文给出简化算法可以保留主要特征点,按照比例简化点云。第三章主要研究了如何利用三角格网重构曲面表面的技术本文提出并实现了利用二维Delaunay三角网进行三维表面重构的算法,该算法能够正确构建接近物体表面形状的三角格网。但也有可能产生孔洞和重叠问题。第四章主要研究点云分割,本文在对三角平面进行四种分类的基础之上,利用三角格网拓扑结构对三角面进行聚类分割,得到了有意义的分割结果,但在噪声存在的情况之下,有可能出现过分割的情况。第五章对全文进行了总结。