三维激光扫描球形标靶拟合及中心定位

发布时间：2024-12-26 06:20

　　 三维激光扫描技术的出现，突破了传统的测量方法和数据处理方式，拥有全新的研究方向和应用空间。本文对三维激光扫描技术的应用与特点进行论述，编写球面拟合的程序，处理实测数据，并进行正确性检验，结果表明，三维激光扫描技术在一定程度上提高了内业处理效率。

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【部分图文】：

图2-1三维激光扫描仪球形标靶

为了实现扫描点云数据的坐标转换，研究人员把控制标靶作为定向或扫描场景的特征点。三维激光扫描仪球形标靶为一个灰白色的球形装置，结构稳定，表面分布均匀，在实际测量中可以选取大小合适的球，定位精度较高（直径120mm的标靶球，规定直径限差为-0.25mm≤d≤0.2mm，最大不圆度为0....

图2-2球形标靶球心提取

球形标靶配准优势明显，在扫描前，将标靶球架设在两站之间，在相邻站之间对标靶球点云数据进行拟合，提取在第二站点云数据中的球心，将所得的这一对特征点称为同名点，并按照上述操作，在相邻测站间获得3对及其以上同名点，然后进行点云匹配。2.2球形标靶拟合及中心定位

图3-1有无噪声的球面数据对照图

假定球形标靶中心的三维坐标和球半径，借助上述章节中介绍的空间球面方程：式中（x0,y0,z0）为球标靶的球心三维坐标，r0为球半径，（x,y,z）为三维激光扫描仪扫描所得半球面观测数据，基于最小二乘原理，建立数学模型，借助MATLAB软件编写程序，生成一组球面数据。基于最小二乘原....

图3-2方案三数据拟合试例图

方案三是基于最小二乘原理，借助上述章节中介绍的空间球面方程：，式中（x0,y0,z0）为球标靶的球心三维坐标，r0为球半径，（x,y,z）为三维激光扫描仪扫描所得半球面观测数据，建立数学模型，借助MATLAB软件编写程序，拟合得到球中心三维坐标。方案三是基于最小二乘原理，借助上述....

本文编号：4020669