学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

车载激光点云数据配准与三维建模研究

作　者: 康永伟
导　师: 刘先林；钟若飞
学　校: 首都师范大学
专　业: 地图学与地理信息系统
关键词: 激光点云 数据配准 坐标转换 三维建模 数据滤波 三维可视化
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 550次
引　用: 9次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


随着地球空间信息科学和地球空间信息产业的蓬勃发展,三维空间信息的快速获取与自动处理技术是地球空间信息获取技术的核心和发展前沿。而激光扫描测量技术能够直接快速获取高精度的三维空间信息,是传统测量技术的一个重要补充,同时高精度的定位、定姿产品也逐渐民用化,这些新的技术手段大大加快了高精度移动测图技术的发展。相比较,机载激光扫描测量系统在技术上已经比较成熟,地面固定激光扫描测量系统的研究与开发也有较大进展,而车载激光扫描测量系统的研究与激光扫描数据处理的发展还相对滞后,基于此本文对车载激光点云数据的配准以及后处理三维建模可视化进行了相关的研究与实现。本文在介绍了首都师范大学重点实验室移动激光测量建模项目组开发的多传感器集成系统之后,重点对车载激光点云数据的配准进行了详细阐述,其中包括时间配准与空间配准,时间配准主要采用了统一的GPS时系统,通过软硬件相结合的办法来实现;空间配准主要介绍了多传感器系统所采用的一些坐标系统,以及这些坐标系统之间的相互转换,最终利用GPS和IMU提供的位置和姿态数据,通过三维坐标转换模型,将激光扫描仪直角坐标系下的数据转换到最终的投影坐标系下,同时设计并编写程序实现整个配准过程,最后,通过试验对此系统和配准方法进行精度评定。在得到了准确的车载激光点云数据之后,本文还进一步研究了车载激光点云数据的预处理和三维建模。数据预处理主要介绍了半自动的数据预处理方法与全自动的数据预处理方法,其中全自动的数据预处理方法中重点对点云数据滤波分类进行了研究与实现,该算法通过数学形态学的方法将车载激光点云数据分为地面点与非地面点,同时给出了算法流程与实现;然后在三维建模时对地面点构建不规则三角网(TIN),对非地面点采用相关软件进行建模,同时总结了一套可行的自动建模方法;最后,通过对VC+OpenGL编程的介绍,将建好的模型进行可视化,实现场景的漫游。文章最后总结了此系统的优点与存在的问题,展望了此系统的发展前景以及车载激光点云数据处理与建模的研究方向。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-8
第一章 绪论  8-15
  1.1 研究背景及其意义  8-11
    1.1.1 空间信息获取的传统技术手段  8-9
    1.1.2 空间信息获取的最新技术手段  9-10
    1.1.3 移动测图系统的出现  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-13
    1.2.1 系统研究与开发现状  11-12
    1.2.2 三维建模研究现状  12-13
  1.3 本文主要研究内容  13-15
第二章 车载多传感器集成系统简介  15-21
  2.1 车载多传感器集成系统组成  15-17
    2.1.1 系统组成  15-16
    2.1.2 传感器参数  16-17
  2.2 系统工作原理  17-18
  2.3 车载多传感器集成系统作业流程  18-21
第三章 激光点云数据配准  21-38
  3.1 时间配准  21-22
    3.1.1 时间系统  21
    3.1.2 配准方法  21-22
  3.2 空间配准  22-28
    3.2.1 坐标系的定义  22-26
    3.2.2 不同坐标系之间的转换及其参数  26-28
  3.3 程序设计  28-33
    3.3.1 程序设计流程  29-30
    3.3.2 结构体设计  30-31
    3.3.3 类结构设计  31
    3.3.4 重要的函数说明  31-33
  3.4 配准结果  33-34
  3.5 精度评定  34-38
第四章 激光点云数据三维建模  38-49
  4.1 数据预处理  38-43
    4.1.1 半自动数据预处理方法  38
    4.1.2 全自动数据预处理方法  38-42
    4.1.3 数据预处理结果  42-43
  4.2 模型重建  43-49
    4.2.1 地面点建模  43-45
    4.2.2 非地面点建模  45-49
第五章 三维可视化  49-57
  5.1 OpenGL 概述  49-52
    5.1.1 OpenGL 工作流程  49-50
    5.1.2 OpenGL 基本功能  50-52
  5.2 在 VC++ 6.0 下进行 OpenGL 编程  52-53
  5.3 三维可视化系统关键技术  53-55
  5.4 实例分析  55-57
第六章 结束语  57-59
参考文献  59-62
攻读硕士学位期间发表的论文与参加的科研项目  62-63
致谢  63-64

相似论文

  1. 导弹虚拟试验可视化技术研究,TP391.9
  2. 医学超声图像的三维可视化研究,TP391.41
  3. 内衣人台的雏形设计,TS941.2
  4. 虚拟手术中建模与仿真关键技术研究,TP391.41
  5. 立式数控铣削仿真加工系统研制,TG547
  6. 虚拟校园三维场景表现方法与实现,TP391.9
  7. 汕头三维仿真网络城市系统的设计与应用,TP311.52
  8. 基于医学图像序列匹配的分割及三维建模研究,TP391.41
  9. 精细导航中的地理坐标投影技术研究及应用,P226.3
  10. 晶体加热炉三维温度场建模与可视化方法研究,TP391.41
  11. 三维虚拟魔方游戏软件的设计与实现,TP393.09
  12. 基于海量点云的三维模型快速重建技术研究,TP391.41
  13. 常用大地坐标系相互转换的设计与实现,TP311.52
  14. 4R多关节轮毂加工上下料机械手的运动分析与研究,TP241
  15. 压力容器参数化设计的研究,TP391.72
  16. 三维高密点地震信号数字组合技术研究,TP301.6
  17. 车辆运行环境三维建模技术研究,U491
  18. 光笔测量三维建模技术研究,TP391.41
  19. 虚拟旅游景区漫游系统的研究,TP391.9
  20. 机载LiDAR点云数据滤波算法研究,TN713
  21. 大红山铜矿三维建模及可视化研究,P618.41

中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
© 2012 www.xueweilunwen.com