三维激光扫描点云数据处理及应用技术lw
《2024年三维激光扫描点云数据处理及应用技术》范文
《三维激光扫描点云数据处理及应用技术》篇一一、引言随着科技的不断进步，三维激光扫描技术已成为众多领域中重要的数据获取手段。
通过高精度的激光扫描设备，可以快速获取大量点云数据，这些数据在建筑测量、地形测绘、文物保护、机器人导航等领域有着广泛的应用。
然而，如何有效地处理这些点云数据，以及如何将处理后的数据应用于实际场景中，成为了当前研究的热点问题。
本文将详细介绍三维激光扫描点云数据处理的基本原理、方法及流程，并探讨其在不同领域的应用技术。
二、三维激光扫描点云数据处理基本原理及方法1. 数据获取：利用高精度的三维激光扫描设备，对目标物体或场景进行扫描，获取大量的点云数据。
2. 数据预处理：对原始点云数据进行去噪、补缺、坐标转换等操作，以提高数据的准确性和完整性。
3. 数据配准：通过算法将多个扫描站的数据进行配准，实现整体数据的拼接和融合。
4. 点云处理：包括点云简化、特征提取、分类等操作，以便更好地分析数据的空间信息和几何特征。
5. 数据输出：将处理后的点云数据导出为适用于特定软件的数据格式。
三、三维激光扫描点云数据处理流程1. 数据导入与预处理：将原始点云数据导入到处理软件中，进行去噪、补缺等操作，确保数据的准确性和完整性。
2. 数据配准与拼接：利用算法对多个扫描站的数据进行配准和拼接，实现整体数据的统一。
3. 点云处理与分析：对拼接后的数据进行简化、特征提取和分类等操作，以便更好地分析数据的空间信息和几何特征。
4. 模型构建与优化：根据需求构建三维模型，并进行优化和调整，使模型更加逼真和准确。
5. 数据输出与应用：将处理后的数据导出为适用于特定软件的数据格式，并应用于建筑测量、地形测绘、文物保护、机器人导航等领域。
四、三维激光扫描点云数据处理技术的应用1. 建筑测量与地形测绘：通过高精度的三维激光扫描设备，可以快速获取建筑或地形的点云数据，经过处理后可用于建筑测量、地形测绘等领域。
例如，在古建筑保护中，通过扫描古建筑的外形轮廓，可以精确地获取其空间尺寸和形态特征，为保护和修复工作提供重要的数据支持。
《2024年三维激光扫描点云数据处理及应用技术》范文
《三维激光扫描点云数据处理及应用技术》篇一一、引言随着科技的不断进步，三维激光扫描技术已成为众多领域中重要的数据获取手段。
通过高精度的激光扫描设备，可以快速、非接触地获取目标物体的三维点云数据。
这些数据具有高密度、高精度的特点，为后续的点云数据处理提供了基础。
本文将重点探讨三维激光扫描点云数据处理的关键技术及其在各领域的应用。
二、三维激光扫描点云数据处理技术1. 数据采集数据采集是三维激光扫描的第一步。
通过高精度的激光扫描设备，对目标物体进行全方位的扫描，获取大量的点云数据。
这一过程中，设备的选择、扫描距离、扫描角度等因素都会影响数据的精度和密度。
2. 数据预处理采集到的点云数据往往包含噪声、冗余数据等，需要进行预处理。
预处理包括数据滤波、去噪、补缺等操作，以提高数据的精度和完整性。
其中，滤波算法的选择对于去除噪声、平滑数据具有重要作用。
3. 数据配准与融合对于多个扫描区域的数据，需要进行配准与融合。
配准是指将不同扫描站的数据在空间上进行对齐，使它们能够拼接在一起形成一个完整的三维模型。
常用的配准方法有基于特征点的配准方法和基于ICP（迭代最近点）算法的配准方法等。
4. 三维模型构建通过配准与融合后的点云数据，可以构建出目标物体的三维模型。
这一过程需要采用专业的三维建模软件，将点云数据转换为三维模型。
此外，还可以通过纹理映射等技术，为模型添加真实的颜色和纹理信息。
三、三维激光扫描点云数据处理的应用技术1. 地质勘探与测量三维激光扫描技术在地质勘探与测量领域具有广泛应用。
通过扫描地形、地貌等目标，可以快速获取高精度的点云数据，为地质勘探、地形测量、地貌分析等提供重要依据。
2. 文物保护与考古在文物保护与考古领域，三维激光扫描技术可用于文物的数字化保护、考古遗址的复原等工作。
通过获取文物的三维点云数据，可以实现对文物的非接触式测量、形态分析等操作，为文物的保护和传承提供有力支持。
3. 建筑与土木工程在建筑与土木工程领域，三维激光扫描技术可用于建筑测量、变形监测、结构分析等方面。
三维激光扫描点云数据处理及应用技术
三维激光扫描点云数据处理及应用技术三维激光扫描点云数据处理及应用技术引言随着技术的不断进步，三维激光扫描点云数据已经成为获取高精度三维信息的一种重要手段。
该技术广泛应用于建筑、制造、地理信息系统等领域。
然而，如何高效地处理和应用三维激光扫描点云数据仍然是一个具有挑战性的任务。
本文将介绍三维激光扫描点云数据处理的基本原理，并讨论其在不同领域中的应用技术。
一、三维激光扫描点云数据处理的基本原理（一）点云数据的获取三维激光扫描仪通过发射激光束并接收反射回来的光信号来获取目标物体表面的三维点云数据。
激光束发射器会发射一束激光，然后记录激光束投射到目标物体上后反射回来的光信号的时间和方向信息。
通过对这些信息进行处理，可以得到目标物体表面的三维点云数据。
（二）点云数据的处理三维激光扫描点云数据处理主要包括数据去噪、配准、重建和分析等步骤。
1. 数据去噪：点云数据通常会受到传感器噪声、环境干扰等因素的影响，导致数据中存在噪声点。
数据去噪的目的是将噪声点剔除，以得到更准确的目标物体表面的点云数据。
常用的去噪算法包括法向量法、曲率法和高斯滤波法等。
2. 配准：由于激光扫描仪的位置和姿态可能会发生变化，所以点云数据通常需要进行多个视角的配准，以获得整个目标物体的完整三维点云数据。
配准指的是将不同位置和姿态的点云数据对齐，使其在同一个坐标系下。
常用的配准方法包括迭代最近点（ICP）算法、特征匹配算法等。
3. 重建：重建是根据点云数据恢复目标物体的表面形状和结构。
根据点云数据的密度和形状特征，可以使用不同的重建算法，如基于体素的重建方法、基于多边形网格的重建方法等。
4. 分析：点云数据分析是对点云数据进行进一步处理和分析，以获取更多的信息。
例如，通过点云数据可以计算目标物体的表面曲率、法向量、体积等特征。
二、三维激光扫描点云数据处理的应用技术（一）建筑领域三维激光扫描点云数据在建筑领域具有广泛的应用。
它可以被用于建筑物的精确测量、室内外空间的三维模型构建、建筑物的结构分析等。
《2024年三维激光扫描点云数据处理及应用技术》范文
《三维激光扫描点云数据处理及应用技术》篇一一、引言随着科技的不断发展，三维激光扫描技术已经成为了现代工业、建筑、地理信息等领域中不可或缺的一种技术手段。
三维激光扫描技术可以快速、准确地获取物体表面的三维点云数据，为后续的数据处理和应用提供了重要的基础。
本文将介绍三维激光扫描点云数据处理的基本原理、方法以及应用技术，以期为相关领域的研究和应用提供参考。
二、三维激光扫描点云数据处理的基本原理和方法1. 数据获取三维激光扫描技术通过激光测距原理获取物体表面的三维坐标信息，从而形成点云数据。
在数据获取过程中，需要考虑扫描速度、扫描角度、光照条件等因素对数据的影响。
2. 数据预处理获取到的点云数据需要进行预处理，包括去噪、平滑、配准等步骤。
去噪是为了消除由于外界干扰或设备误差产生的噪声数据；平滑则是为了消除数据中的微小波动，使数据更加平滑；配准则是将多个扫描数据进行空间上的对齐，以便后续的处理和分析。
3. 数据分割与特征提取经过预处理后的点云数据需要进行分割和特征提取。
分割是将点云数据按照不同的特征或区域进行划分，以便进行后续的分析和处理；特征提取则是从点云数据中提取出有意义的几何特征，如线、面、圆等。
三、三维激光扫描点云数据处理的应用技术1. 数字城市建设三维激光扫描技术可以快速获取城市建筑物、道路、桥梁等设施的三维信息，为数字城市的建设提供重要的基础数据。
通过对点云数据进行处理和分析，可以实现对城市环境的可视化、空间分析、规划决策等功能。
2. 文物保护与考古三维激光扫描技术可以用于文物保护和考古领域，对文物和遗址进行非接触式测量和记录。
通过对点云数据进行处理和分析，可以实现对文物和遗址的三维重建、形态分析、历史变迁研究等功能，为文物保护和考古研究提供重要的技术支持。
3. 工业制造在工业制造领域，三维激光扫描技术可以用于产品设计和制造过程中的质量控制。
通过对产品表面的点云数据进行处理和分析，可以实现对产品的尺寸测量、形状分析、表面质量检测等功能，从而提高产品的质量和生产效率。
三维激光扫描点云数据处理技术与应用研究
2020年第2期信息与电脑China Computer & Communication计算机工程应用技术三维激光扫描点云数据处理技术与应用研究刘建维（云南国土资源职业学院，云南 昆明 652501）摘 要：目前，三维激光扫描技术应用范围不断扩展，在众多的社会生产和发展领域都有不同程度的应用，其技术优势突出，应用前景也比较广阔。
三维激光扫描点云数据处理技术通过获取现实世界物体的逼真三维模型，通过多种方法能够获得周边环境的精准三维信息。
三维点云是目前三维物体数字技术的新技术成果，以其自身的精简和灵活性，在相应研究以及工程应用中最为常见，是应用率比较高的处理技术。
基于此，笔者主要对这一技术进行介绍，分析其在工程案例中的具体应用情况。
关键词：三维激光扫描；三维点云；三维模型中图分类号：P237 文献标识码：A 文章编号：1003-9767（2020）02-020-03Research on 3d Laser Scanning Point Cloud Data ProcessingTechnology and ApplicationLiu Jianwei(Yunnan Land and Resources Vocational College, Kunming Yunnan 652501, China)Abstract: At present, the application range of 3D laser scanning technology is expanding, and it has been applied in manyfields of social production and development to varying degrees, its technical advantages are outstanding, and its application prospect is also relatively broad. The 3D laser scanning point cloud data processing technology can obtain the accurate 3D information of the surrounding environment by obtaining the realistic 3D model of the real world object and applying many kinds of methods. 3D point cloud is a new technical achievement in the digital technology of 3D object at present. This technology is the most common in the corresponding research and engineering application, and it is the processing technology with high application rate because of its ownsimplicity and flexibility. In this paper, the main contents of this paper are as follows: This technique is introduced and its applicationin engineering case is analyzed.Key words: 3D laser scanning; 3D point cloud; 3D model0 引言在以往的单点测量中，测量精度往往不能有效提升。
输电线路三维激光扫描点云数据处理及应用
输电线路三维激光扫描点云数据处理及应用摘要：文章以某地区电网输电线路三维激光扫描点云数据处理为研究对象，根据输电线路相关运行规范，对现场激光扫描点云数据进行细化分类，提升三维数据分类建模自动化水平，对影响输电线路安全运行的主要因素进行了预判和分析。
点云数据处理研究将为地区电网的数字化、信息化奠定良好的基础。
关键词：输电线路；激光雷达技术；3D点云数据模型；树障分析0引言传统的输电线路和变电站的人工巡检作业模式已不能满足高效电网巡检工作的要求。
因此，为提高电网运行维护水平，保障电网安全可靠运行，需要对电线杆塔进行精细检查。
目前，我国架空输电线路树障信息采集方法以人工树障隐患采集为主。
传统的树障隐患采集方法主要依靠人工目视检查，工作强度高，具体故障位置难以确定，效率低下。
激光雷达（LightDetectionandRanging,LiDAR）技术利用激光实现回波测距和定向，将激光测距、差分定位和姿态测量相结合，可以实现对目标的识别。
激光雷达技术在电力行业的应用逐步深入，取得了一定的研究成果[1]。
文章采用激光雷达技术对输电线路的激光点云进行处理，根据输电线路相关运行规范要求，获取现场激光点云数据，然后进行数据处理和快速分类，根据线路安全操作规程规定的安全距离，对树障分析结果进行讨论，以提高树障隐患分析的准确性，减少现场工作，提高工作效率。
1相关概念1.1激光雷达技术激光雷达（LiDAR）技术需要发射激光脉冲，接收返回的脉冲信号，进行处理，得到目标的三维空间信息。
机载激光雷达对地物进行扫描，可以获取地物的空间信息，快速获取地表信息，无须大量地面控制点。
文章结合前人的研究和生产实践，对机载激光雷达数据处理及输电线路检测中应用的关键技术进行深入探讨，以提高激光雷达技术在输电线路检测中的应用效率。
1.2点云数据点云数据是得到识别目标的三维坐标后形成的坐标点集合，点云数据可以由激光3D扫描仪采集，也可以从2D图像的3D重建中得到，还可以通过3D模型计算得到。
《2024年三维激光扫描点云数据处理及应用技术》范文
《三维激光扫描点云数据处理及应用技术》篇一一、引言随着科技的飞速发展，三维激光扫描技术已成为现代工程、测绘、考古、建筑等领域的重要工具。
三维激光扫描技术能够快速、准确地获取物体表面的点云数据，为后续的数据处理和分析提供了丰富的信息。
本文将详细介绍三维激光扫描点云数据处理的方法及在各个领域的应用技术。
二、三维激光扫描点云数据获取及预处理1. 点云数据获取三维激光扫描技术通过发射激光并接收反射回来的光线，快速扫描物体表面，从而获取大量的点云数据。
这些数据包含了物体表面的形状、大小、位置等信息，为后续的数据处理提供了基础。
2. 点云数据预处理获取的点云数据往往包含噪声、缺失数据、异常值等问题，需要进行预处理。
预处理包括数据滤波、去除噪声、补全缺失数据等步骤，以提高数据的准确性和完整性。
三、三维激光扫描点云数据处理方法1. 数据配准当需要拼接多个扫描数据时，需要进行数据配准。
配准方法包括手动配准和自动配准，其中自动配准技术是研究的热点。
通过配准，可以将多个扫描数据整合到一个统一的坐标系中。
2. 数据分块与简化为了方便后续的分析和处理，需要将点云数据分块。
分块方法包括基于几何特征的分块和基于密度的分块等。
同时，为了减少数据量，需要进行数据简化。
简化方法包括抽样、曲面重建等。
3. 表面重建表面重建是点云数据处理的重要环节，通过重建算法将点云数据转换为三维模型。
常用的表面重建算法包括Delaunay三角剖分、泊松表面重建等。
四、三维激光扫描点云数据应用技术1. 工程测量与监测三维激光扫描技术广泛应用于工程测量与监测领域，如建筑变形监测、桥梁监测、地形测量等。
通过获取物体表面的点云数据，可以快速计算出物体的形状、大小、位置等信息，为工程设计和施工提供依据。
2. 文物保护与考古三维激光扫描技术在文物保护与考古领域也得到了广泛应用。
通过对文物或遗址进行扫描，可以获取其表面的详细信息，为文物修复和考古研究提供依据。
同时，还可以对文物或遗址进行虚拟重建，为保护和传承文化遗产提供新的手段。
点云数据处理与三维建模技术综述
点云数据处理与三维建模技术综述随着激光扫描等技术的发展，点云数据处理与三维建模技术在许多领域中得到了广泛应用。
本文将对这些技术进行综述，包括点云数据的获取、处理算法以及三维建模的应用。
一、点云数据的获取1. 激光扫描技术：激光扫描仪通过向目标物体发射激光束，并测量激光束的反射时间来获取目标物体的几何信息。
激光扫描技术可以快速、准确地获取大量点云数据。
2. 结构光扫描技术：结构光扫描仪使用投影仪将编码的光纹投影到目标物体上，然后通过相机捕获被光纹扫描后的图像，通过解码得到点云数据。
3. 立体视觉技术：立体视觉利用多个相机同时拍摄目标物体，通过计算视差来获取点云数据。
这种方法适用于静态场景，具有较高的准确性。
二、点云数据处理算法1. 点云数据滤波：由于其他因素（如噪声、遮挡等）的干扰，点云数据中可能存在无效点或错误点。
点云数据滤波算法主要用于去除这些无效点，以提高数据质量。
2. 点云数据配准：当存在多个点云数据时，需要将它们对齐到同一个坐标系中。
点云数据配准算法可以通过计算不同点云之间的变换关系，实现点云的配准。
3. 点云数据分割：点云数据分割算法用于将点云数据划分为不同的部分，如物体表面、空洞等。
这种分割有助于后续的目标识别和模型重建。
4. 点云数据重建：通过点云数据重建算法，可以将离散的点云数据转换为连续的曲面表示。
这种重建可以用于三维建模、仿真等应用。
三、三维建模的应用1. 建筑与城市规划：点云数据处理与三维建模技术在建筑和城市规划中得到了广泛应用。
通过将现实世界的建筑物与场景转化为三维模型，可以帮助规划者进行可视化分析、布局设计等工作。
2. 工业制造：在工业制造领域，点云数据处理与三维建模技术可以用于产品设计、机器人路径规划等任务。
通过将物理世界的对象转换为三维模型，可以进行精确的仿真和优化。
3. 文化遗产保护：文化遗产的保护和修复需要精确的测量和重建技术。
点云数据处理与三维建模技术可以帮助保护者获取文化遗产的几何信息，进行精确的重建和修复工作。
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南京理工大学 硕士学位论文 三维激光扫描点云数据处理及应用技术 姓名：袁夏 申请学位级别：硕士 专业：系统工程 指导教师：王建宇
20060601
南京理工大学硕士学位论文
三维激光扫描点云数据处理及应用技术
摘要
采用三维激光扫描技术可以直接得到真实物体表面的空间采样点，即点云数据， 利用点云数据即可以重构三维物体表面。这种建模方法采用非接触测量，速度快，精 度高，真实感强，不受表面复杂度影响。三维扫描及相关数据建模技术近十几年来发 展迅速，在很多领域已经投入工程应用。
在文物保护、虚拟现实、影视特技、工业生产、刑事侦查、三维传真和雕塑制作等 领域三维扫描技术都已经开始投入应用。
某些特殊场合，三维扫描仪还具有独特的、不可替代的作用。比如测量比较柔软的 物体，用传统的接触测量方法，很可能在测量时使物体变形，从而使测量结果不精确； 而许多非接触式的三维扫描仪以激光为测量媒质，不会引起物体表面的变形和损伤。
ｒｅａｌ ｓｕｒｆａｃｅ ｏｆ ｏｂｊｅｃｔｓ ｆｒｏｍ ｔｈｉｓ ｋｉｎｄ ｏｆ ｄａｔａ．Ｃｏｍｐａｒｅ ｗｉｔＩｌ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｗａｙｓ ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｒｄ ｕｓｉｎｇ ｎｏ－ｔｏｕｃｈｉｎｇ ｉｎｅａｓｌｌｌ－ｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｗｉｔｈ ３Ｄ ｌａｓｅｒ ｓｃａｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｗｅ ｃａｎ ｇｅｔ
ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ａｎｄ ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ３Ｄ ｌａｓｅｒ ｃｓａｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｉｎ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｃｕｌｐｔｕｒｅ ａｎｄ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｆｉｅｌｄｓ．
Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ：３Ｄ ｌａｓｅｒ ｓｃａｎ ｕｎｏｒｇａｎｉｚｅｄ ｃｌｏｕｄ ｐｏｉｎｔｓ
点云数据的一大特点就是数据量庞大，因此得到的三维模型经常包含很多冗余信息， 如何对模型进行简化也是一个重要的研究领域【ｌ研。模型简化算法其一是原始点云的简化 算法；其二是三角网格的简化，即在确保重建表面精宣的基础上用尽量少的三角形建立 模型，减少模型数据量。另一方面，也有很多学者着眼于模型的多分辨率表示，用 ＬＯＤ（１ｅｖｄ ｄｅｔａｉｌ）的思想同样起到减少数据量的作用。
不同于传统的建模手段，三维激光扫描仪采用非接触的测量方法，直接得到真实物体 表面的采样点，即点云数据，利用点云数据即可以重构出任意曲面。这种方法不受曲面复 杂度影响，表面采样密度足够的话可以达到很高的重构精度，因此三维扫描及相关数据 建模技术近十几年来发展迅速。
由于三维扫描技术具有独特的优势，所以近二十多年来人们对其进行了大量的研究。 １９６５年，Ｌ．Ｒｏｂｅｒｔ在他的论文。二维物体的机器感知”中提出了利用计算机视觉技术获 取物体三维信息的可能性，这标志着三维扫描技术新纪元的开始。后来，人们相继提出 了一些三维扫描的方法，但是因为计算机视觉技术对电子器件、计算机性能、图象采集 设备等要求很高，而当时又达不到这个条件，所以直到８０年代后，随着相关技术的发展， 三维扫描技术才逐渐形成产业化。
ＵＳｅ ｔｈｅｓｅ ｔｗＯ ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃｓ ｔＯ ｓｉｍｐｌｉｆｙ ｃｌｏｕｄ ｐｏｉｎｔｓ ａｎｄ ｇｅｔ ｇｏｏｄ ｒｅｓｕｌｔｓ．
Ｗｅ ｓｕｍｍａｒｉｚｅ ｔｈｅ ｄｅ，Ｊｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｓｏｆｔｗａｒｅ ａｎｄ ｈａｒｄｗａｒｅ ｗｈｉｃｈ ａＩｅ ｕｓｅｄ ｔＯ ｓａｍｐｌｅ ３Ｄ ｓｕｒｆａｃｅ ｉｎｆｏｒｍａｄｏｎ ｏｆ ｒｅａｌ ｏｂｊｅｃｔｓ．Ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｔｙｐｅ Ｒｉｅｇｌ ＬＭＳ—Ｚ２１０ｉ ｌａｓｅｒ ｓｃａｎｎｅｒ ｗｅ ｇｅｔ ｃｌｏｕｄ ｐｏｉｎｔｓ ｄａｔａ ａｎｄ ｔｈｅｎ ｗｅ．ｍａｋｅ ｔｅｘｔｕｒｅｄ ｐｏｌｙｇｏｎ ｍｏｄｅｌ ｆｒｏｍ ｃｌｏｕｄ ｐｏｉｎｔｓ．Ｗｅ ａｎａｌｙｚｅ
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南京理工大兰硕士学位论文
三维激光扫描点云数据处理及应用技术
Ｉｍａｇｅ）Ⅳ】．任意网格首先被自动地切割成单独的一片信号（如顶点位置、法向量和颜色）都可以被均匀采样成图 像，这种图像可以用传统图像压缩方法（如小波技术）来压缩。
由于三维扫描仪对一个物体的扫描需要在若干个位置分几次进行，因此如何把不同 视点得到的点云数据统一到一个坐标系中，也就是多视点云的拼接问题也成为研究的热 点。ＩＣＰ（ｈｔｅｒａｆｉｖｅ ｃｌｏｓｅｄ ｐｏｉｎｔ）算法是目前解决多视拼接问题的一种基本算法。在基本ＩｃＰ 算法的基础上，又提出了很多改进的ＩＣＰ算法，主要解决算法的准确度和运行速度的问题。 拼接算法主要分为两大类，一类是基于点的拼接，一类是基于特征线、面的拼接。
本课题的研究旨在通过获取真实场景的几何与纹理数据建立三维模型，摸索出三维 扫描建模的流程，积累场景建模经验，并研究点云数据处理中的关键技术，学习国外在 三维扫描领域软硬件方面经验，让三维扫描技术早日在我国全面投入使用。
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硕士论文
１．２三维扫描技术应用领域
三维扫描技术能获得物体表面点的三维坐标信息，它属于一种立体测量技术．与传 统测量技术如坐标测量机（ＣＭＭ）相比，它能完成对复杂物体的测量，特点是非接触、精 度高、速度快，能大幅节约时间和成本，并且其测量数据通用性比较强。这些优势使三 维扫描技术得到了广泛的应用。
Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｓ ｋｅｙ ｔｅｃｌｍｏｌｏｇｙ ｏｆ ｃｌｏｕｄ ｐｏｉｎｔｓ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｗｈｉｃｈ ｉｎｃｌｕｄ ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ ｏｆｍｕｌｔｉｐｌｅ ｒａｎｇｅ ｃｌｏｕｄ ｐｏｉｎｔｓ，ｔｒｉａｎｇｕｌａｔｉｏｎ，ｓｉｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｍｕｌｔｉｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｍｏｄｅｌｓ．
ｆａｓｔｅｒ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｓｐｅｅｄ，ｈｉｇｈｅｒ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ａｎｄ ｂｅｔｔｅｒ ｔｈｉｒｄ ｄｉｍｅｎｓｉｏｉｌ ｔｈａｎ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｗａｙｓ． ３Ｄ ｌａｓｅｒ ｓｃａｎ ａｎｄ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｓ ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ ｆａｓｔ ｓｉｎｃｅ １９８０ｓ ｏｆ ｔｈｅ ｌａｓｔ ｃｅｎｔｕｒｙ． Ｔｏｄａｙ ｉｔ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｐｕｔ ｉｎ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ｍａｎｙ ｆｉｅｌｄｓ．
关键诃，三维激光扫描 散乱点云三维表面重建置近邻
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硕士论文
Ａｂｓｔｒａｃｔ
Ｗｅ Ｃａｌｌ ｇｅｔ ｓａｍｐｆｉｎｇ ｐｏｉｎｔｓ ｏｆ ｒｅａｌ ｏｂｊｅｃｔｓ’ｓｕｒｆａｃｅ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ３Ｄ ｌａｓｅｒ ｓｃａｎｎｅｌ＇．Ｔｈｅ ｄａｔａ ｏｆ
ｔｈｅｓｅ ｓａｍｐｌｉｎｇ ｐｏｉｎｔｓ ａｆｅ ｃａｌｌｅｄ ｕｎｏｒｇａｎｉｚｅｄ ｃｌｏｕｄ ｐｏｉｎｔｓ ａｎｄ ｗｅ Ｃａｌｌ ｒｃｃｏｎｓｌｌ＂ｕｃｔｉｏｎ ｔｈｅ
Ｔｈｅ ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃｓ ｏｆ ｓｉｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｒｉａｎｇｕｌａｔｉｏｎ ａｒｅ ａｌｗａｙｓ ｎｅｅｄ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ Ｋ－ｎｅａｒｅｓｔ ｎｅｌ‘ｇｈｂｏｒｓ ｏｆｃｌｏｕｄ ｐｏｉｎｔｓ ｂｕｔ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ Ｋ－ｎｅａｒｅｓｔ ｎｅｉｇｈｂｏｒｓ ｓｅａｒｃｈｉｎｇ
近年来，随着网络传输的需要，如何利用有限的带宽在网络上传输三维模型的问题 同样引起了一些学者的兴趣，主要研究方向是三维模型的网络渐进传输。针对点云和网 格模型对模型进行ＬＯＤ处理是渐进传输的一种重要实现方法。
在软件平台方面，各类ＣＡＤ软件都陆续推出３Ｄ功能，３Ｄ ＧＩＳ系统也是一个研究热 点。美国最先进的数字城市平台已经成功建立了数字费城，并且将推出适用于个人ＰＣ、 ＰＤＡ、车载、手机无线通信等不同平台的产品．其数据采集由机载三维扫描仪和地面三 维扫描仪配合完成，城市模型逼真度很高，并且搭载了丰富的城市综合信息数据库，具 备比较完整的实时交互式数字城市的功能。
方向的距离函数【ＩＪ；ＢａＮ等在１９９５年利用口．形状来构造有方向的距离函别５】，从而建立
表面，取得了很好的重建效果；Ｏｂｌｏｎｓｅｋ和Ｇｕｉｄ在１９９８年（６１提出一种基于离散点集表面重 建的快速算法，这种算法速度快，但是对采样数据的要求很高，使用场合受到很大限制。
２００２年，Ｇｍ等提出了一种新的三维几何模型处理方法一几何图像（Ｇｅｏｍｅｔｒｙ
１．３国内外研究现状
国外三维扫描设备目前已有较多的产品广泛应用于机械加工，数字城市建模等领域， 根据扫描仪使用方式和应用领域又分为手持式、台式、地面以及机载扫描仪等。欧美精 度最高的台式扫描仪扫描精度可以达到十几个微米，得到的点云密度甚至超过人眼的分 辨率，工作时同时使用三色激光扫描得到真彩色点云数据。这种点云模型已经不需要进 行网格化，但是模型数据量庞大，比较适用于小件并且珍贵的文物建模。
ｓｕｒｆａｃｅ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｋ－ｎｅａｒｅｓｔ ｎｅｉｇｈｂｏｒｓ
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鸯京理工大学硕士学位论文
三维激光扫描点云数据处理及应用技术
１绪论
１．１选题背景及研究意义
１．１．１选题背景
近几十年来，计算机图形学得到了迅速发展。随着计算机图形学的发展，一些相关 技术也相继出现或在原有基础上有了长足进步。虚拟现实、数字城市、数字博物馆、逆 向工程等新名词相继出现并开始进入应用阶段。这些技术都不可或缺的需要进行三维几 何建模，而传统的ＡｕｔｏＣＡＤ、３Ｄ Ｍａｘ、ＭＡＹＡ等建模工具已经逐渐不能胜任人们对复 杂曲面物体的建模需要，由此三维激光扫描技术应运而生。