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当下,计算机软硬件性能不断提升,极大地推动了三维重建技术的发展。通常情况下,三维扫描设备每次只能重建出单一视角的三维点云,所以为了获得完整的点云模型,我们必须对不同视角的点云进行拼接,而这个拼接的过程就是点云配准。点云配准技术是三维重建中最重要的点云处理技术之一,它是通过计算两片三维点云之间的变换矩阵,从而将两片点云变换到同一坐标系下,实现点云重叠部分的拼接。本文主要对三维重建中的点云配准技术进行研究,首先将介绍点云配准基础,以及搭建实验系统、采集点云数据并进行预处理;然后对不同的点云粗配准方法进行研究;最后对基于ICP算法的点云精配准进行研究,并在点云两两配准的基础上实现多幅点云的连续配准。本文的主要内容和创新如下:1.介绍点云配准基础,主要包括点云和点云配准相关的概念、点云的获取方法、点云预处理、刚体变换的数学模型以及刚体变换矩阵的求解这几个方面。2.对点云粗配准方法进行研究,首先研究了两种基于RANSAC算法思想的点云粗配准算法,并对两种方法的配准效果和效率进行比较分析,针对这两种方法配准效率比较低的缺点,本文提出结合关键点提取技术对其进行改进。针对基于RANSAC思想的两种粗配准算法在对各个角度结构相似度比较高的点云模型进行粗配准时容易失败的问题,本文提出利用旋转平台粗配准方法进行解决。3.对点云精配准进行研究,本文主要是基于ICP算法展开的,首先介绍传统ICP算法的基本原理和步骤,然后将ICP算法的整个过程分为了五个阶段,分别对各个阶段的不同策略进行研究,并对错误点对去除和构造误差函数两个阶段进行详细的原理介绍和实验对比,并在构造误差函数阶段提出一种结合“点到点”和“点到面”的新方法。通过对各个阶段的不同方法的分析和对比,分别选择最符合本文要求的策略,提出一种改进的ICP算法流程,提高了配准精度。最后,本文在点云两两配准的基础上实现了多幅点云的连续配准,并通过全局优化算法解决了误差累积的问题。