自定位實物數(shù)字化技術(shù)研究.pdf

1、實物數(shù)字化是幾何量測量技術(shù)中的重要研究領(lǐng)域，為了克服傳統(tǒng)數(shù)字化手段數(shù)據(jù)獲取欠靈活、存在掃描死角、范圍受限等缺陷，本文對基于自定位的實物數(shù)字化技術(shù)進行了深入系統(tǒng)的研究。
　　 首先，針對最廣泛應(yīng)用的圓形非編碼標記點，提出了一種魯棒的提取方法。利用Snake方法對邊緣進行全局最優(yōu)搜索，并以Zernike算子對邊緣進行亞像素定位，最后，采用魯棒的橢圓擬合算法迭代定位橢圓中心。由于Zernike算子的積分性質(zhì)和魯棒的擬合方法的聯(lián)合作用，

2、橢圓中心定位誤差小于0.02個像素。
　　 為了能夠?qū)ο到y(tǒng)進行方便、準確的標定，充分利用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點，提出一種基于立體視覺的線結(jié)構(gòu)光參數(shù)標定方法。算法在標定光平面時不需要標靶的輔助，而僅需將激光投射到任意物體表面即可獲得大量的標定點并準確標定光平面方程，提高了其在工業(yè)現(xiàn)場進行標定的可靠性。
　　 研究了掃描測頭自定位問題。利用極線約束和測頭運動一致性解決了標記點立體匹配問題，利用標記點空間拓撲不變性解決了不同視角下同一

3、標記點對應(yīng)問題和數(shù)據(jù)對齊問題。最后，在掃描結(jié)束后對數(shù)據(jù)進行了整體優(yōu)化對齊。
　　 研究了彩色點云的獲取和色彩平滑問題。利用掃描測頭相鄰位姿間的變換關(guān)系，順次將掃描結(jié)果投影到前序掃描圖像中，并將投影點的顏色作為點云的顏色信息。提出了色彩變化度的概念，從而自適應(yīng)地選擇平滑鄰域，濾除色彩噪聲。
　　 研究了點云數(shù)據(jù)后處理問題:提出了基于區(qū)域增長和局部離群系數(shù)的離群點濾除算法，有效濾除了雜亂點云;提出了一種逐層外擴的曲面重建方法