基于图像处理的点云获取及处理技术研究

发布时间：2017-10-10 10:44

  本文关键词：基于图像处理的点云获取及处理技术研究

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【摘要】：逆向工程以独特的从实物模型直接构建计算机模型的手段为CAD技术带来了革命，涉及三维建模与数据可视化、机器视觉与三维认知等关键技术，在教育、科研、娱乐、地产、旅游、会展、广告、工程设计制造等行业都有广泛的应用。 从实物模型采集而来的数据一般是以点云形式存在，通常点云数据非常庞大，达到了百万级甚至亿级。点云质量和点云数据量是影响计算机三维模型重建质量的两个关键问题。 本文在分析现有点云获取技术的基础上，采用基于双目视觉的主动式三维点云获取方法，针对图像处理、点云处理等两个关键问题展开研究。实验装置主要包括一台投影仪、两个工业相机和一台个人电脑。 论文通过分析工业相机、投影仪与图像采集质量之间的关系，研究了图像获取、基于小波变换的图像噪音去除和基于提取轮廓的图像背景信息去除等问题，实验结果表明上述图像处理工作有效减少了图像质量给点云计算带来的误差。 在总结前人工作的基础上，论文研究了一种轮廓匹配与相互自适应的亚像素级匹配相结合的匹配算法。该算法以格雷编码图像为基础，将每行格雷码值相同点的数目作为比较条件，进行匹配点位置计算。实验结果表明，该算法有效提高了匹配精度。 在点云处理过程中，本文采用形态学方法对点云进行去噪处理，采用网格法对点云数据进行了简化处理，，采用聚类法对点云数据进行分割处理。其中，点云简化方法能够在基本保持原始数据细节的基础上，极大地减少点云数据量。
【关键词】：逆向工程 图像处理 匹配算法 点云获取 点云处理
【学位授予单位】：大连工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP391.41
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-22
• 1.1 引言9-10
• 1.2 逆向工程10-13
• 1.2.1 逆向工程概述10-11
• 1.2.2 逆向工程应用11-12
• 1.2.3 逆向工程研究现状12-13
• 1.3 点云获取13-18
• 1.3.1 点云获取方法概述14-15
• 1.3.2 基于双目视觉的点云获取15-18
• 1.4 点云处理方法概述18-20
• 1.4.1 点云去噪18
• 1.4.2 点云简化18-20
• 1.5 本文工作内容20-21
• 1.6 本章小结21-22
• 第二章 点云获取原理与获取装置22-31
• 2.1 点云获取原理22-23
• 2.2 系统分析23-25
• 2.2.1 硬件配置23-24
• 2.2.2 功能设计24-25
• 2.3 图像获取25-30
• 2.3.1 镜头26-29
• 2.3.2 拍摄29-30
• 2.4 本章小结30-31
• 第三章 图像处理31-39
• 3.1 图像处理31-35
• 3.1.1 去除图像噪音31-35
• 3.1.2 去除图像背景35
• 3.2 图像边缘检测和提取35-37
• 3.3 图像匹配37-38
• 3.4 本章小结38-39
• 第四章 点云处理39-47
• 4.1 点云去噪39-44
• 4.2 点云简化44-45
• 4.3 点云分割45
• 4.4 本章小结45-47
• 第五章 原型系统开发47-58
• 5.1 点云获取功能的实现49-54
• 5.2 点云处理功能的实现54-57
• 5.3 本章小结57-58
• 第六章 总结及展望58-60
• 参考文献60-63
• 致谢63

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 吴晓波,安文斗,杨钢;图像测量系统中的误差分析及提高测量精度的途径[J];光学精密工程;1997年01期

2 许庆红,钟约先,由志福;光栅投影轮廓测量的系统标定技术[J];光学技术;2000年02期

3 林有义，高淑梅，赵志敏，唐志高;大景深多重全息术及其应用[J];光学学报;1994年12期

4 郄海风;;基于计算机虚拟仿真技术下的文化遗产再现与复原[J];电脑知识与技术;2010年04期

本文编号：1005925