三維激光測量系統(tǒng)中的噪聲處理研究與應用.pdf

1、隨著現(xiàn)代科技的高速發(fā)展，三維測量技術也在不斷地改進，由傳統(tǒng)的三維測量機改進成具有非接觸、速度快、易于自動化等特點的光學測量儀，在工業(yè)檢測、生物醫(yī)學、產品質量控制、逆向工程等領域都有廣泛的應用。這種廣泛的應用使得大規(guī)模離散數(shù)據(jù)的處理也越來越重要，其中基于點云離散數(shù)據(jù)的光順成為近年來的研究熱點。
　　本文首先分析了三維測量數(shù)據(jù)包含的各種誤差和誤差來源，包括機器本身的熱噪聲以及機臺振動引起的隨機誤差，也包括激光線寬度、機臺裝配精度、以及

2、被測物體的表面粗糙度、顏色、紋理、材質等因素引起的誤差，然后總結了國內外有關點云數(shù)據(jù)處理的研究，重點介紹了曲率計算和基于曲率的光順算法的研究。
　　論文以微分幾何為基礎，介紹了曲線、曲面的一些基本概念，然后給出了高斯曲率和平均曲率的計算公式。系統(tǒng)地介紹了光順的概念，光順的準則、光順的原理以及國內外光順的一些方法，著重介紹平均曲率流的相關性質。
　　論文介紹了Mark Mayer曲率的計算方法，通過對Voronoi區(qū)域的面積計

3、算進行改進，從而對Mark Mayer曲率計算方法進行改進，設計并實現(xiàn)了Mark Mayer曲率改進算法，然后將該算法應用于改進平均曲率流的數(shù)據(jù)光順算法中，并與其它一些光順算法進行比較，改進后的算法能夠較好的處理物體表面的細節(jié)特征，達到光順目的的同時，保持物體表面的輪廓和特征點不變。
　　實驗室自主研發(fā)出一套三維激光掃描測量軟件，主要實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)接口等模塊，數(shù)據(jù)處理模塊針對該算法能夠精確地提取物體的點云