点云数据精简技术

以三维扫描数据为基础进行的人体重构,需要先进行数据精简.通常的精简过程需要对庞大数量的网格面片进行计算,而且还要记录网格之间的拓扑关系,时间和空间复杂度都很大.本文提出了一种不需要事先对扫描对象进行表面重构,而直接进行点云精简的方法,从而大大提高了点云精简的效率.     

地面三维激光扫描点云的多站数据无缝拼接

针对如何将多站分块扫描的点云无缝地拼接为一个整体以完整地表达扫描对象几何形态的问题,基于测量平差理论,提出了一种简单易行的多站扫描数据无缝拼接方法.首先根据与相邻前一扫描站相重叠的扫描区域内的同名标志点按附有限制条件的间接平差模型求取坐标转换参数,再对序列坐标转换参数按闭合条件进行加权误差分配,得到各站扫描点云的最终坐标转换模型,并依此坐标转换模型对各站扫描点云进行坐标变换,将它们统一到项目坐标系下,最终得到多站扫描点云的无缝拼接结果.对多站扫描的建筑物点云数据进行整体拼接实验,证明了本方法的可行性和有效性.     

三维点云数据采集与拼合技术的研究与应用

激光三维扫描技术在工程地质勘察领域的广泛应用,使得三维地质建模的过程中不免要处理大量复杂的点云数据,因此,如何对点云数据进行有效处理,是影响建模质量的关键。介绍了逆向工程的基本思想和激光三维扫描技术的应用方法,以及三维地质点云数据的采集方法和过程。在此基础上,重点阐述了对点云数据进行拼合过程的数值原理和实现方法,讨论了点云数据处理的发展现状、应用前景和推广价值。分析认为．综合应用曲面数值模拟、三维数字重构、图像算法分析、程序可视化等方法,可以有效完成点云数据的处碑和分析,满足三维地质建模的要求。     

关于翻领结构设计中翻领松量和倒伏量的探讨分析

主要研究了翻领松量及其衡量指标倒伏量，运用数学方法，建立了相应的量化模型，使其从定性分析上升到了定量研究的层面，为进一步探讨翻领结构设计提供了一定的理论参考依据．     

关于翻领结构设计中翻领松量和倒伏量的探讨分析

主要研究了翻领松量及其衡量指标倒伏量,运用数学方法,建立了相应的量化模型,使其从定性分析上升到了定量研究的层面,为进一步探讨翻领结构设计提供了一定的理论参考依据．     

基于三维点云数据的虚拟人台中间体模型的构建

利用[TC]2三维人体扫描仪采集了华东地区72名40～49岁B体型女性的三维人体数据,对[TC]2扫描获得的三维人体＊.wrl数据文件进行预处理,并建立三维直角坐标系.采用模糊逻辑算法中三角形线形隶属度函数进行噪点的过滤,将人体数据进行标准化处理,建立人体躯干部位特征矩阵.通过计算特征矩阵的均值获得人台中间体特征矩阵,经过对称化处理获得最终的人台中间体特征矩阵.采用Delaunay三角刨分算法将人台中间体特征点进行三角刨分,通过计算点或面的法线向量来光滑曲面获得最终的三维虚拟人台中间体模型.此方法可用于不同规格系列人台三维模型的制作.     

点云数据多站拼接在水利工程测绘中的应用

常用的点云数据拼接方法均存在不同程度的误差,最近点迭代算法可实现点云数据多站自动拼接,提高拼接精度.为了分析该拼接方法应用于水利工程测绘中的有效性和可行性,以某调水工程大坝坝址边坡1∶500地形图测绘为例,采用Riegl VZ 1000地面激光扫描仪,采取在野外现场实地扫描和GPS RTK实测地形特征点相结合的作业方案,结合其自带的Riscan Pro软件,统计同名点拼接后的高程差值.结果表明,该拼接方法可以满足《水利水电工程测量规范》(规划设计阶段)(SL 197—97)对于1.0 m等高距地形图高程精度的要求.     

基于移动最小二乘曲面的多视三维点云数据ICP对齐方法

多视数据最近迭代点(ICP)对齐广泛应用于反求工程及特征识别中,为了提高对齐精度以及稳定性,提出了一种基于移动最小二乘(MLS)曲面的ICP多视数据对齐方法.该方法的主要思想是直接利用MLS曲面表示原始曲面模型,将其他视角数据ICP对齐到该MLS曲面,其优点是无需对测量数据进行额外的去噪处理与数据分割,即可实现多视点云数据的精确对齐.实验结果表明,该方法能得到更加精确稳定的对齐结果.     

基于位置自适应的三维点云处理模型

在点云处理领域中深度学习是一种主流的方法,但是现有方法对三维点云的局部结构信息利用不够充分,对局部形状感知较差。为此,提出了一种基于改进PoinetNet的三维点云处理模型,本模型将位置自适应卷积引入到PointNet中。位置自适应卷积采用动态的方式组合权重库中的权重矩阵来构造核函数,其中权重矩阵的系数是通过位置相对系数网络从点与点相对位置自适应学习得到的。通过此方式构建的核函数,可以更好地解决点云数据的不规则性和无序性问题。位置自适应网络在三维物体分类实验上分类准确率相较于PointNet提升3.60%,在三维物体零件分割实验上平均交并比相较于PointNet提升2.20%,在三维场景语义分割实验上平均交并比相较于PointNet提升9.14%。     

基于标志点的多视三维数据自动拼接方法

为了实现多视三维数据的自动拼接,提出了一种数据拼接方法。利用标志点的空间特征不变性,通过引入距离矩阵和匹配信息表,根据匹配标志点之间的约束关系,实现了标志点的匹配,同时利用相邻区域测量数据之间的关系,基本消除了匹配歧义问题。运用奇异值分解法求解旋转矩阵R和平移向量T,实现测量数据拼接。多视拼接实例表明,本算法具有较强的鲁棒性,能够实现对多视数据的快速,自动拼接,具有很好的实用价值。     

基于KFCM的三维点云精简算法

毫米波雷达、TOF相机等扫描设备捕获的点云包含大量的冗余信息与噪声点,降低了点云配准的精度与处理效率．针对上述问题,提出基于KFCM的三维点云精简方法,将原始扫描点云以核函数映射至特征空间,同时更新聚类中心及隶属度矩阵,利用加权误差平方和建立目标函数且以其收敛为算法终止标准,最终将聚类中心作为精简结果输出．实验结果表明,可在良好保持点云基本特征的前提下降低源点云分辨率以达到精简效果,且可通过调节参数控制输出点云的疏密程度,在与配准任务的适应性实验中可满足ICP等配准算法的需求．     

三维人脸库数据还原处理

利用北京工业大学多媒体与智能软件技术实验室创建的中国人彩色三维人脸数据库中所提供的三维人脸数据，还原到规格化前的三维人脸数据，并建立了几何图与纹理图的双向映射关系．这一研究对于后续研究时的三维人脸数据操作具有重要意义．     

基于非量测相机的大坝三维模型的建立

以肖岭水库为例,探索并实践了利用非量测相机获取影像,并研究了建立三维模型的方法.首先利用拓普康全站仪获取控制点的三维坐标,使用非量测相机拍摄具有一定重叠度的像片,并利用拓普康公司的PI-Calib软件进行相机标定;然后采用MapMatrix软件进行影像的数据处理,通过自动相对定向、绝对定向,自动生成DEM和DOM以及三维模型.试验结果表明,该方法是可行的.     

非接触三维扫描测量数据的处理研究

讨论了非接触三维扫描测量数据处理中的噪声点剔除、失真点的查找、数据精简和平滑处理以及点云数据的拼合对齐等诸多问题,并通过一个简单的实例介绍了非接触三维扫描测量数据的处理技巧.     

安装工程三维算量要点探讨

由于施工图纸在设计阶段遗留下的问题,安装工程算量一直要隐含着大量的施工规范、技术措施等专业信息.截至目前,如何做到管道安装工程算量的精确计算仍然是一个值得广泛而又深入探讨的问题.三维模型能较直观结合反映安装管线、设备的技术措施,贯彻安装规范.三维算量将是安装算量的发展方向.结合当前BIM技术和算量平台发展水平,探讨如何利用在这些技术实现"快、精、准"的建筑给排水安装工程量计算.     

基于OpenGL的点云三维可视化表达

随着"数字地球"概念的出现,构建一个可视化、数字化、虚拟化、网络化的巨大系统不仅是必要的而且是可行的.以Lidar点云数据为地形数据源文件,讨论了基于OpenGL的点云三维可视化表达,以此作为剪裁Lidar点云数据的依据.对视景裁剪及四叉树组织的Lidar数据生成了三维地形场景,并实现了场景的实时漫游.     

三维泊松方程的七点差分格式

泊松方程在地球物理中的应用非常广泛,随着三维勘探的展开,三维泊松方程的快速、精确求解变得越来越重要。本文用有限差分方法推导出长方体域的三维泊松方程的七点差分格式,及其边界条件的差分格式,并对满足第一类边界条件的七点差分格式进行求解,详细推导了七点差分格式的求解过程。     

基于徕卡Scanstation 2获取校园三维点云数据的研究

三维激光扫描技术作为一项新的测量技术,可以快速、高效、准确地获取测量目标的高精度点云数据,为测量数字化的发展提供了必要条件.文中主要介绍三维激光扫描技术的优点,并以黑龙江工程学院教学综合楼为例,阐述三维点云数据获取、数据处理的基本方法,验证将三维扫描技术用于校园可视化的可行性.     

地面三维激光扫描多站点云数据配准新方法

针对点云数据两两配准中存在误差传递与累积的缺点,提出一种新的多视点云数据配准方法.该方法首先构建一个统一扫描网坐标系,即选取某一扫描坐标系作为统一的扫描网坐标系,利用两两配准计算出相邻两个点云数据间的变换参数,并计算出各站点云数据在统一扫描网坐标系下的坐标;结合相邻测站间的公共点,以首站点在统一扫描坐标系下的坐标经非线性变形改正后应与首站实际扫描坐标相等、相邻扫描站公共点经非线性变形改正后坐标应相等为条件,借助非线性变形改正模型计算出各个点云的非线性变形参数,从而实现对每站扫描点云数据进行改正,以降低误差传递带来的累积效应.实验表明,此方法能提高点云数据配准精度.     

基于三维点云数据的虚拟人台模型的构建

针对实际人体三维扫描点云数据的特征,根据数据点坐标差值大小提取出每个高度层上的关键点,利用简化的Delaunay三角平面划分算法,将这些关键点构造成三角平面,并制作出OBJ模型文件,导入常见的三维建模软件后得到人台虚拟模型.实验表明:上述方法处理数据简单、快速.得到的人台模型符合要求,适用于大量人台模型的构建.