三维点云数据的预处理研究

《三维点云数据的预处理研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、三维点云数据的预处理研究作者姓名刘腾飞学校导师姓名、职称姜光副教授领域电子与通信工程企业导师姓名、职称李卫高工申请学位类别工程硕士提交学位论文日期2014年11月学校代码10701学号1201120502分类TN82号TP391密级公开西安电子科技大学硕士学位论文三维点云数据的预处理研究作者姓名：刘腾飞领域：电子与通信工程学位类别：工程硕士学校导师姓名、职称：姜光副教授企业导师姓名、职称：李卫高级工程师提交日期：2014年11月AStudyonPreprocessingof3DPointCloudDataAthesissubmittedtoXI

2、DIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinElectronicsandCommunicationEngineeringByLiuTengfeiSupervisor:Jiangguang，LiweiNovember2014西安电子科技大学毕业论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他

3、人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。毕业论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用毕业论文的规定，即：研究生在校学习期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保

4、证，毕业后结合毕业论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。（保密的论文在解密后遵守此规定）本论文属于保密，在年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期：日期：摘要摘要近些年，三维激光扫描技术迅速兴起。利用扫描仪器获取的点云数据进行三维模型重建的应用发展日趋成熟，广泛的应用于建筑、军事、制造业、历史文物保护等各个专业领域。微软的深度体感设备Kinect是一种基于光学的扫描仪器，因其具有采集三维信息精度较好、光线影响小、外形小巧且成本低等优点，被一般用户所广泛使用。在三维扫描仪采集数据的过程中，因为测量和随机误差，使得在获取的海

5、量点云数据中不可避免的存在着噪声。所以在三维重建之前，需要对原始的点云进行数据预处理，主要包括离群点去除、点云精简和点云平滑。本文利用Kinect对真实场景进行扫描，获取散乱的无序点云数据。因为在数据采集的过程中会产生测量误差，获取的点云数据中包含多种噪声，例如离群点等。如果对原始数据直接进行三维重建，会严重影响重建模型的效果。根据离群点的分布特点，本文采用基于包围盒的方法对离群点进行去除。为了提高后续数据处理的效率，根据点云分布均匀的特点，利用包围盒的方法对点云进行精简，点云在稀疏化后删除了大量的冗余点，还保留了自身的细节特征。在上述处理之后

6、，对点云数据通过平滑处理达到降噪的目的，使得原本因为噪声而表面凹凸不平的模型表面更加光滑，效果更真实。本文采用了基于移动最小二乘法、高斯核和拉普拉斯的三种光顺算法对数据进行平滑处理，并对三种方法进行了实验对比。关键词：三维点云重建，Kinect，离群点去除，点云精简，点云平滑论文类型：应用基础技术I西安电子科技大学硕士学位论文IIABSTRACTABSTRACT3DLaserScanningTechnologyhasbeenrapidlygrowinginrecentyears.Theapplicationof3DReconstructiono

7、fpointclouddatamodelobtainedfromscanningdeviceisbecominggraduallymature.Itiswidelyusedinconstruction,military,manufacturing,historicrelicsprotectionandotherfields.Kinect,aMicrosoft’sdepthsomatosensorydevice,isakindofscanningdevicebasedonoptics.Foritshighaccuracy,littleaffect

8、ionfromlight,smallsizeandlowcost,itiswidelyaccepted.Intheprocessofcollectin