TLS在古建筑物测绘及建模中的应用研究

发布时间：2017-05-12 04:11

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【摘要】：地面三维激光扫描技术(TLS)是一种新型的数据获取技术,它不仅能采集到目标物体表面点的三维坐标,还能得到其影像数据和反射值信息,同时它还具有速度快、精度高、非接触等优点,被广泛运用在滑坡监测、地形测绘、文物保护、变形监测、工业逆向工程等领域,将该技术运用到古建筑的测绘及三维模型的重建中来,对古建筑的保护意义重大。本文的主要研究内容如下:(1)介绍了地面三维激光扫描系统的原理及分类,分析了激光扫描仪的扫描精度与分辨率、扫描角、距离等因素之间的关系。以仿古建筑为研究对象,探讨了外业数据采集和内业数据处理过程及注意事项,分析了外业数据采集的误差来源、内业数据处理时配准误差精度、数据去噪分类及方法、数据简化方法。(2)介绍了古建筑特征线自动提取的一些算法,并用霍夫变换方法提取凉亭台基的特征线,由于自动提取特征线方法尚不能满足实际需要。因此,本文使用Cloudworx与AutoCAD结合方法对点云数据进行剖切,提取凉亭的轮廓线、特征线及特征点,并进行二维线划图的绘制,与传统手工量测方法进行对比,得到该方法的误差精度,验证了此方法的可行性。(3)利用两种方法对凉亭进行三维建模,即三角网建模和几何实体建模,分析对比了两种方法的优缺点,用Delaunay三角剖分建立三维表面网格模型,并对其进行漏洞修复、简化、平滑生成最终三角网模型,对纹理数据进行处理,最后运用3dsMax软件建立几何实体模型,对建好的三维模型进行纹理贴图,得到真实场景的三维模型。
【关键词】：地面三维激光扫描 古建筑 测绘 三维建模
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P225.2;TU198
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-13
• 1.1 研究背景和意义8-9
• 1.1.1 研究背景8-9
• 1.1.2 研究意义9
• 1.2 国内外研究现状9-11
• 1.3 研究内容11-13
• 第二章 三维激光扫描技术13-26
• 2.1 三维激光扫描系统13-18
• 2.1.1 三维激光扫描的工作原理13-15
• 2.1.2 三维激光扫描系统的分类15-18
• 2.2 徕卡SCANSTATION2三维激光扫描系统18-23
• 2.2.1 徕卡三维激光扫描仪及后处理软件介绍18-20
• 2.2.2 徕卡ScanStation2扫描仪数据采集流程20-23
• 2.3 三维激光扫描精度和分辨率分析23-24
• 2.3.1 激光扫描仪的工作角度和距离影响23
• 2.3.2 激光光斑、采样点间距和激光扫描角度影响23-24
• 2.4 三维激光扫描技术在古建筑物中应用优势24-26
• 第三章 地面三维激光扫描技术数据采集及处理26-42
• 3.1 地面三维激光扫描技术数据采集26-29
• 3.2 地面三维激光扫描技术数据预处理29-42
• 3.2.1 点云数据特点29-30
• 3.2.2 点云数据的配准30-36
• 3.2.3 点云数据去噪36-39
• 3.2.4 点云数据的简化39-42
• 第四章 三维激光扫描技术在古建筑测绘应用42-51
• 4.1 常用古建筑测绘方法42
• 4.2 三维激光扫描古建筑轮廓线提取42-49
• 4.2.1 古建筑轮廓线自动提取42-44
• 4.2.2 古建筑立面图绘制44-47
• 4.2.3 古建筑平面图及俯视图绘制47
• 4.2.4 古建筑剖面图绘制47-49
• 4.3 古建筑测绘精度比较49-51
• 第五章 古建筑三维建模51-59
• 5.1 建筑物三维建模的方法51-52
• 5.1.1 几何建模51
• 5.1.2 三角网建模51-52
• 5.1.3 曲面建模52
• 5.2 古建筑的三维建模52-56
• 5.2.1 三维建模的数据后处理53-55
• 5.2.2 三维模型构建55-56
• 5.3 三维模型的纹理重建56-59
• 5.3.1 纹理资料采集及处理56-57
• 5.3.2 纹理映射57-59
• 结论与展望59-61
• 结论59-60
• 展望60-61
• 参考文献61-65
• 攻读学位期间取得的研究成果65-66
• 致谢66

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 余明,丁辰,刘长征,过静s

本文编号：358746