三维激光扫描系统的关键性技术研究

为获取三维数据信息及对所获得的三维数据信息进行处理,首先介绍了陕西科技大学计算机实验室三维激光扫描系统的组成及工作原理,对三维激光扫描系统的关键性技术如摄像机标定、影响测量精度因素、散乱数据点的消除以及点云数据的压缩问题的研究进行了概述,并指出该技术的应用在某些方面还需进一步完善和改进.     

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。     

激光三维扫描图像处理改进算法

三维激光扫描技术以获取被测物体三维轮廓数据为目的,提取激光照射到被测物体形成的激光条纹的三维信息,从而快速获取被测物体表面的三维坐标数据.在图像处理中,经过去噪处理、图像灰度二值化、激光条纹细化等一系列改进的算法,较好地实现了激光条纹图像信息的提取,从而获得了较为理想的效果图.     

基于激光扫描的室内环境三维模型重建

精确的环境三维模型在公共服务、救援、军事侦察等领域有着重要作用,激光扫描传感器在环境三维模型重建中应用广泛。本文提出一种由pioneer3-AT移动机器人（数据采集平台）和SICKL MS200激光扫描仪（测量环境距离信息）组成的三维环境模型重建系统。利用Player／stage开放软件实现对移动机器人和激光扫描仪控制来进行激光扫描数据采集并采用JPEG-LS压缩算法对扫描数据进行压缩以提高数据传输率。在远程主机通过OpenGL技术对扫描数据进行处理以显示室内环境三维模型。实验结果表明,可得到较精确的3维环境模型。     

三维建模技术研究进展

三维建模是许多研究与应用领域的关键技术.对三维建模技术中涉及的三维数据获取与建模方法进行了系统的介绍,重点对激光扫描系统、基于图像建模技术进行了说明与对比.阐述了三维建模技术的最新研究进展及应用.最后指出模型检索研究以及数字化手段存在的问题,对三维建模的研究进行了展望.     

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。     

基于聚类分析的三维模型检索综述

为提高三维模型的检索性能,将聚类分析用于特征描述符的提取以及模型间相似性关系划分等方面,能够对三维模型进行较为合理的分类,对较大规模三维模型数据库的索引和组织进行完善,提高三维模型检索效率。针对当前主流的基于聚类的三维模型检索算法进行分析,比较几种聚类算法的优势与不足,在其基础上进行改进,并继续应用于三维模型的检索中。     

针灸铜人三维可视化研究与应用

针灸铜人是中国古代医学珍贵的艺术品,具有重要的文化和艺术价值。针对针灸铜人等文化遗产数字化保护手段传统单一,体验性差和传播力不强等问题,本文综合利用三维激光扫描、三维可视化和虚拟现实等技术提出了一种新的数字化方法。以湖北省博物馆珍藏的腧穴针灸铜人为对象,首先采用三维激光扫描技术进行数据采集和模型构建,然后利用XML语言对其承载的传统中医知识进行表示与存储;其次,基于改进的二次误差度量和递进网格算法实现了铜人多分辨率简化模型的自动生成;最后,基于Unity引擎开发了一套针灸铜人虚拟交互展示系统,实现了穴位、经络和常见疾病等传统中医知识在三维虚拟场景下的可视化展示与交互查询。本文提出的方法可以为历史文物与非物质文化遗产的数字化保护与传播提供借鉴。     

三维点云ICP算法改进研究

三维激光扫描技术的快速发展,使其在各个领域得到广泛应用.由于物理上的一些限制,一次三维激光扫描不能获取扫描物体的全部数据,因此要对扫描点云进行拼接.首先,对最常用的ICP算法进行一系列研究,ICP算法的前提条件是具有一个良好的配准初值,文中在配准初值的选取上采用主成分分析法,为后续ICP算法的工作提供一个良好前提条件,增加点集预处理,点对查找上增加各种限制,采用kd-tree加速查找,以此对算法进行改进,并通过实例来验证本算法的有效性及合理性.     

灾害易发区大场景可变地形特征三维建模仿真

针对传统可变地形特征三维建模方法获取的地形特征模型逼真度不高的问题,提出一种基于三维激光扫描系统的灾害易发区大场景可变地形特征建模方法.首先利用三维激光扫描系统获取灾害易发区地形地貌特征图像,然后对获取的图像进行激光脉冲信号放大、转换以及图像去噪等处理,最后在处理好的数据基础上绘制线、面、体,实现"实景复制",建立地形三维模型,完成灾害易发区大场景可变地形特征三维建模研究.结果表明:利用所提方法建立的可变地形特征三维模型逼真度较高,可高达96.5％,比传统三维建模方法分别提高6.1％、5.3％和8.2％,由此证明,基于三维激光扫描系统的建模方法具有一定可行性,为地质灾害防范提供了有效参考.