基于三维激光扫描的物体重构建模

物体拍摄环境具有测量数据量大、物体外轮廓信息复杂等特点,采用当前方法能够获得物体精确的三维点云数据,但缺乏颜色和纹理信息,导致物体重构精度不高,真实感较差;为此,提出一种基于三维激光扫描的物体重构建模方法;该方法通过三维激光扫描技术获取物体点云数据,采用显式的欧拉积分方法对物体整个三维曲面进行平滑,依据三角生长法进行物体三维空间三角划分,将物体网格顶点向球面进行映射,由此构造物体三角网格模型,通过迭代最近点算法对物体非同步点云数据初步匹配结果进行精确配准,利用最近点搜索算法将经多视图立体视觉算法优化后的物体颜色信息和三维点云数据坐标相融合;实验结果表明,所提方法可以快速精确地建立物体三维重构模型,验证了所提方法的可行性。     

三维激光扫描在古建筑修复中的应用

使用传统的修缮方法进行古建筑修缮,需要花费大量的时间采集古建筑的相关信息,该文利用三维激光扫描技术获取古建筑的三维点云并生成三维模型,基于三维模型进行古建筑的修复,证明此方法具有一定的可行性。     

基于三维激光扫描与无人机倾斜摄影技术的古建筑重建

针对古建筑三维重建中传统技术很难同时兼顾高精度三维信息快速获取和多角度真实地物纹理特征准确采集的难题,提出联合三维激光扫描与倾斜摄影测量技术的古建筑三维重建新方法。新方法充分结合了两种技术的优势,利用特征点匹配算法来实现多源数据精确融合,从而实现古建筑室内外完整三维模型的构建。以中国传统村落渐山村李氏家庙为例,通过该方法构建的三维模型与实际激光测距仪测量数据比较,其相对中误差为5 mm, 且建模效率相对于传统方法也有大幅提升;此外,将构建的模型以不同比例尺进行3D打印与室内外展示,进一步验证了建模数据的可用性;表明该方法将为古建筑文化遗产的修复与保护提供重要技术支持。     

基于三维激光扫描与无人机倾斜摄影技术的古建筑重建

针对古建筑三维重建中传统技术很难同时兼顾高精度三维信息快速获取和多角度真实地物纹理特征准确采集的难题,提出联合三维激光扫描与倾斜摄影测量技术的古建筑三维重建新方法。新方法充分结合了两种技术的优势，利用特征点匹配算法来实现多源数据精确融合，从而实现古建筑室内外完整三维模型的构建。以中国传统村落渐山村李氏家庙为例，通过该方法构建的三维模型与实际激光测距仪测量数据比较，其相对中误差为5 mm, 且建模效率相对于传统方法也有大幅提升;此外，将构建的模型以不同比例尺进行3D打印与室内外展示，进一步验证了建模数据的可用性;表明该方法将为古建筑文化遗产的修复与保护提供重要技术支持。     

基于三维激光扫描的公路沉降监测研究

为提高公路沉降的监测效率和实时性,以四川高速某段沉降公路为研究对象,提出基于三维激光扫描的公路沉降监测研究。研究采用激光扫描技术对某路段的沉降信息进行采集,获取其点云数据集;然后通过去噪和精简方法提升数据精度,通过C2M方法实现沉降数据实时监测;最后对点云数据去噪和精简算法进行实验验证,并将三维激光扫描变形方法与传统检测方法进比较,实验结果表明,通过k-means聚类去噪方法的去噪精度高达98.2%,去噪效果较好,组合精简方法相较于其他方法精简效果更强。将三维激光扫描技术应用到高速公路沉降监测中,沉降误差低于3 mm,监测时间较短,监测实时性和效率显著提高,说明此技术具备可行性。     

基于三维激光扫描的树木点云三维建模

利用三维激光扫描得到的树木枝干点云数据为数据源,利用拉普拉斯算法对三维点云数据进行噪声去除工作,对去噪后的数据采用Delaunay三角网生长算法,构建点云数据的三角网格模型.     

基于纹路的三维指纹模型重建算法

三维指纹识别是近几年兴起的一种基于三维指纹模型进行指纹识别的新技术,能够克服传统接触式指纹识别中存在的纹路变形、残留纹路、对手指皮肤状况敏感等缺陷。基于多角度图像的三维指纹模型重建是整个识别过程中的一个关键步骤。提出了一种基于纹路的重建算法,算法重建的指纹模型直接包含纹路与细节点相关特征。相对于已有文献中将指纹表皮作为重建对象,算法重建结果更有助于特征提取等三维指纹识别后续过程。     

三维激光扫描数据的压缩与地形采样

三维激光扫描测量具有速度快、效率高、实时性强等特点，由于其数据量特别大，数据特别精细，在存储和运算上受到的限制比较大。针对上述问题本文讨论了三维激光扫描数据的压缩和滤波，针对地形采集的需要，探讨了在三维激光扫描数据上获取地形采样点的具体方法。同时实例针对三维激光扫描数据点距小的特点对原有数据进行按序抽点，通过计算回光强度熵的信息对压缩效果进行检验，并用压缩后的数据生成等高线。     

基于三维激光扫描技术在地铁隧道形变监测的应用研究

针对传统的地铁隧道形变检测技术,无法全面反映隧道形变的问题,该文提出了基于三维激光扫描技术的地铁隧道形变监测,设计了三维振镜式激光扫描系统,包括控制系统、激光器、光学系统和振镜扫描系统,采用X振镜、Y振镜以及光学系统确保光束的质量,实现三维激光扫描技术。最后利用点云隧道三维建模算法,实现了地铁隧道的形变监测。实验表明,该文研究的系统测量精确度最高,与实际值仅差1 mm,监测10段地铁隧道所消耗的时间最少为20 s。     

基于侧影轮廓的三维模型快速重建

提出一种基于侧影轮廓进行三维模型重建的新方法,将传统的三维锥形交叉问题转换成二维轮廓交叉问题。首先,将不同视角下的二维侧影轮廓反投影到若干个平行的三维平面上,然后在三维平面上计算所有反投影轮廓的交叉轮廓,最后对相邻三维平面上的交叉轮廓进行匹配并重建物体的表面。理论分析和实验结果表明该算法的时间复杂度和视角数目呈线性关系。由于该方法主要以增加视角数目来提高模型的精确度,所以比三维锥形交叉的方法能更快速地重建物体精确的三维模型。     

基于三维激光扫描技术的大型水库坝基变形监测方法

针对现有监测方法在对大型水库坝基变形监测时,存在水平位移和竖直沉降监测数据与实际相差较大,不具备要求监测精度的问题,引入三维激光扫描技术,开展大型水库坝基变形监测方法的设计研究。利用三维激光扫描技术,采集大坝点云数据,并完成拼接。考虑到外界环境中的干扰因素,对外业数据中的点云数据滤波与配准处理。计算坝基变形特征,结合得到的变形特征平面,实现对大型水库坝基变形的实时监测。通过对比实验的方式证明,新的监测方法得到的监测结果更接近实际,具有更高的监测精度。     

地面三维激光扫描点云数据处理及建模

本论文以昆明理工大学呈贡校区“昆明理工大学”石碑作为目标场景,利用地面三维激光扫描仪Maptek I-Site 8200SR获取目标场景的点云数据,使用Maptek I-Site Studio 6.0对点云数据进行预处理,包括点云数据的配准、去噪及精简;通过提取特征点云同时结合AutoCAD2014、3ds Max实现对目标场景的建模。研究三维激光扫描点云数据预处理的方法步骤及模型构建过程,通过分析数据处理及建模结果,结合当前的研究状况探讨了模型的相关应用,并展望进一步的研究方向以及工作内容。     

对三维激光扫描系统的研究和改进

介绍了三维激光扫描技术、三维激光扫描系统分类以及系统的工作流程,并针对当前工作中的技术难点--提高数据采集性能,进行了深入的研究和实践.从系统标定、光刀中心提取、三维定位3个方面进行了探讨,提出了一种改进的激光线中心提取算法,并利用双CCD像机的二维坐标进行图像融合,提高了数据采集的性能.实验结果表明了该算法的可行性以及对系统改进的有效性,能够满足实际应用的需要.     

历史建筑的空间信息采集——三维激光扫描技术应用

本文介绍了三维激光扫描技术应用于历史建筑现状空间信息采集方面的研究和实验。     

基于三维激光扫描和BIM的构件缺陷检测技术

为了自动检测建筑构件在生产及运输过程中产生的缺陷,提出了基于三维激光扫描和BIM模型的建筑构件检测方法;首先利用三维激光扫描仪获取构件对象的实际点云,并通过弦高偏差法实现点云去噪,同时基于BIM搭建构件的三维模型,通过stl文件将模型对象转换为期望点云;然后分别利用PCA算法和基于K-D树的ICP算法实现点云的初始配准和精配准;最后利用局部均方根值评估构件的误差大小,并通过基于霍夫变换的线性回归分析方法实现了误差量化;通过实例验证了所提算法的可行性与准确性。     

基于三维激光扫描的商业广场地面水平沉降测量设计

考虑到传统方法在测量商业广场地面水平沉降时存在中心位置和边缘处的测量精度低问题,提出了基于三维激光扫描的商业广场地面水平沉降测量设计与研究。根据商业广场位置设计激光器的扫描参数,采集商业广场的地面水平沉降点云数据,利用三维激光扫描技术匹配地面沉降的点云数据,并形成干涉图,完成商业广场地面水平沉降的点云数据处理,基于商业广场地面水平扰动区示意图,得到商业广场拖带扰动区的半径,计算了商业广场地面水平扰动区范围,根据商业广场水平沉降的几何关系,设计了商业广场地面水平沉降测量原理,实现商业广场地面水平沉降的测量。实验结果表明,基于三维激光扫描技术的地面水平沉降测量方法可以同时提高商业广场地面水平沉降中心位置和边缘处的测量精度,在地面水平沉降监测中具有一定可行性。     

基于单张人脸图像三维形状模型重建

在人脸图像识别优化的研究中,针对由单张人脸图像重建三维模型时对人脸图像姿态存在要求的问题,为了提高识别精度,提出基于单张人脸图像姿态预估计和主成分分析(PCA)的形状模型重建算法.首先由三维姿态估计方法得到人脸姿态,并建立人脸形状模型样本库,然后通过选取的特征点,利用主成分分析进行三维人脸形状模型的重构,最后利用径向基函数(RBF)变换和特征点坐标精确调整三维人脸形状模型,并进行仿真.仿真结果表明,重构的三维人脸形状模型效果良好,提高了精度,对有旋转姿态的人脸图像和特征点定位误差也有很好的鲁棒性.     

基于形变模型的三维人脸重建方法及其改进

形变模型（morphable model）是近几年出现的三维人脸建模新方法．该方法使用原型人脸的组合表示新的人脸,对于特定人脸图像,通过模型匹配实现了三维人脸的自动重建．虽然形变模型具有自动化、真实感好等优点,但现有形变模型的建立依赖于不稳定的人脸图像对应光流算法,模型匹配只考虑了一般光照环境下的人脸重建问题,且建模计算量大．针对以上问题,文章对形变模型进行了改进：提出了网格重采样的方法,实现了模型人脸数据的精确对应;建立了多分辨率的三维人脸模型;在模型匹配过程中采用了多光源光照模型,使模型可适用于复杂光照环境下的人脸重建．实验结果表明,上述改进可以有效提高模型匹配的效率和准确性以及模型对光照的适应性．     

三维激光扫描技术应用于高精度断面线生成的研究

以地面三维激光扫描技术应用于高精度断面线生成为例,对点云数据采集方案和点云数据处理方法进行了研究,通过实验证实三维激光扫描技术非常适合于快速、高精度断面线生成。