基于激光三维点云技术的3D景观建模设计

为提升城市园林等类型景观的建模精度,以激光三维点云为技术基础,设计一种三维景观建模方法。采用激光三维点云立体式非接触测量技术,获取景观表面数据点三维坐标,在一个坐标系内统一化各角度点云数据,将顺序点间的最远距离作为滤波标准,设定超过标准点为固定端点,平滑处理图像点云,采用三角形网格参数化策略,映射三维网格模型至二维平面中,取得特征点纹理坐标,利用调和映射算法求解非约束点的纹理坐标,通过自适应部分调整策略,优化点云数据纹理,得到最终的景观模型。试验采集研究区域中一处景观的三维数据,结合景观模型效果与评估指标值得出,所提方法能够有效建立模型,且精准度较高,模型细节信息保存得相对完整。     

基于三维激光特征二次匹配的室外景观建模方法

激光扫描建模中通常采用一次匹配技术,但是室外三维景观处于三维环境下,一次匹配会导致大量激光点云数据特征丢失,导致室外景观三维建模效果差。提出基于二次匹配技术的室外景观三维激光建模方法。首先,在三维激光扫描技术中引入SFM方法,以此获取完整的点云数据,选取控制点进行初始配准,通过ICP算法精确配准两种点云数据。为提高点云数据的融合性,针对数据颜色等特征进行二次匹配,实现点云数据融合。最后,使所有点云数据在同一坐标中,将融合过的点云数据进行去噪、滤波和点云拼接等预处理,将数据中的两种曲面进行拟合并导入三维软件中,实现室外景观建模。试验结果表明,所提方法的三维景观建模立体水平较高,建模效果清晰,精度较高。     

基于3D激光打印的建筑景观可视化视觉艺术重建

在进行建筑景观重建时，为防止周围环境、信号干扰等原因产生点云噪声，提出基于3D激光打印的建筑景观可视化视觉艺术重建方法。利用Kinect获取物体表面点云数据，并做多视角对齐和点云去噪处理，使模型数据更加精准。利用迭代最近点算法对数据进行点云配准与融合，通过数据的预处理，使点云数据融合为表面光滑、无孔洞模型，根据建筑景观的三维模型，使用3D激光打印机打印技术的可视化系统实现模型的视觉艺术展现。模拟试验结果表明，所设计的建筑景观重建误差率在10%以下，重建数据平滑值保持在0.9左右，满足了建筑景观视觉艺术重构的要求。     

基于三维虚拟VR技术的景观规划系统设计

为了获取生动、可视化的景观规划方案,设计基于三维虚拟VR技术的景观规划系统。主要从三维景观建模与虚拟VR技术两方面展开虚拟景观规划,构建景观三维模型时,利用点云数据在3ds MAX中构建三维建筑、道路模型,通过缩放、修改模型方式优化虚拟景观场景;设计VR虚拟景观仿真支撑平台时,在VR场景编辑模块中编辑景观虚拟场景,仿真核心工作模块负责地形、流体、阳光雨雪模拟特效,最后采用建模及输出模块输出虚拟景观规划结果。由仿真实验结果得出,该系统可根据地形坡度规划合理的景观数量,处理三维点云数据准确率高达99%,是一种满意度较高的景观规划系统。     

基于激光散射测量的虚拟建筑空间重建设计

传统方法对空洞和缺失点云的修复不到位,缺乏空间细节深度信息,导致建筑空间重建精度较差.为此,提出基于激光散射测量的虚拟建筑空间重建方法.利用激光散射测量技术,采集能够表现建筑三维坐标的点云数据,拼接多视角点云,并进行去噪分割处理,建立建筑空间主平面模型,内插填补边缘信息和细节深度信息,实现虚拟建筑空间重建.进行对比实验,完成形态相似规则的住宅楼重建工作,结果表明,此次设计方法相比传统方法,提高了点云数据去噪效果及拼接精度,减小了建模距离与实测距离偏差,提高了建筑空间重建精度.     

基于面阵三维成像激光雷达的目标点云分割技术

针对偏振三维成像系统的高效目标三维点云分割问题,提出一种多维信息融合的高效分割理念。系统采用高分辨率EMCCD相机作为面阵探测器,在一次成像过程中,可同时获得视场中的灰度图像以及三维点云数据。根据该成像特点,建立灰度图的像素坐标与点云数据像素坐标之间的点对点映射关系,结合粒子群优化算法的边缘分割方法,将灰度图中目标分割后的坐标信息映射到三维点云数据中,得到其三维点云数据。该方法将三维点云数据降维处理为二维图像处理,显著降低了计算复杂度,避免了点云数据误差对分割精度造成的影响。实验验证了多维数据融合目标三维点云分割方法的有效性。     

激光点云技术扫描建筑物门窗立面数据提取

三维快速建模在未来城市作战中起着关键作用,建筑模型信息越细节、越完善,就越能够充分发挥出建筑模型的作用.为此,以激光点云技术为扫描手段,提出一种建筑物门窗立面数据提取方法.利用设计的激光点云设备扫描模式与间距测量方法,采集建筑物点云数据,将其投影至水平网格中,归一化处理各区域灰度值,基于数据点与其邻域点间的欧几里得距离...     

针对路面建模的Delaunay三角网格分治算法

为了对路面进行三维建模,使用Delaunay三角网分治算法处理路面点云数据,根据路面点云的特点,对点云进行划分中不考虑z坐标.使用Delaunay三角网分治算法处理不同规模的点云数据并记录生成三角网所需的时间,收集一段路面的点云数据并使用Delaunay三角网算法进行处理,观察生成的三角网是否和扫描的路面匹配.Delaunay三角网分治算法能够较快地生成三角网,但是在处理大规模点云数据时仍需消耗很多时间,同时针对路面三维建模问题,Delaunay三角网分治算法所生成的三角网能够很好地拟合路面.     

城市园林景观交错带空间格局三维重建系统设计

三维重建系统可重现城市园林景观交错带空间格局,为城市生态环境规划、城市空间布局提供有效的设计方式。城市园林景观交错带空间格局三维重建系统基于双目立体视觉原理采集园林景观格局的二维图像,根据两幅二维图像特征点得到对象的三维坐标点,构建三维点云模型;基于视口转换矩阵和屏幕坐标转换值世界坐标系中,采用三角网生长算法构建城市园林景观交错带空间格局Delaunay三角网格模型,经外观渲染与纹理映射后,完成城市园林景观交错带格局三维重建。系统测试表明,重建的三维城市园林景观交错带空间格局布局合理、外观逼真,体现了景观交错带的主要特征。     

三维点云重建混凝土结构裂缝定位与追踪技术的研究

混凝土结构裂缝是影响既有工程安全的病害之一，如何实现对混凝土结构裂缝的自动定位、扩展跟追，是降低混凝土裂缝病害破坏力、预防安全事故的主要问题。三维点云重建混凝土结构裂缝定位与跟追技术基于大数据技术，其可以通过无人机搭载的高分辨云台照相机获得目标图像集，然后通过优化数据集与三维重建流程，获得建筑结构点云模型并还原相机空间参数，最后通过视点定位算法，求得拍摄图片的坐标，并将图片与坐标相连接，以此将裂缝定位在点云模型中。检验表明，三维点云重建的模型能精准定位混凝土裂缝，并实现对裂缝的实时跟踪与观测。