探索三维多模式扫描近景测量系统的软件设计与实现

《探索三维多模式扫描近景测量系统的软件设计与实现》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、中国科学技术大学硕士学位论文三维多模式扫描近景测量系统的软件设计与实现姓名：丁辉申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：王广志20031001摘要Y562785要本论文的主要任务是完成三维多模式扫描近景测量系统的软件设计与实现。三维多模式扫描近景测量是通过激光测距和线阵CCD扫描的方法快速地获得真实场景的三维多模式信息，包括距离信息、反射率信息和RGB信息。并通过三维重建和配准融合技术实现真实场景的三维显示，为城市地貌测量、古建筑的修复及大型建筑物工程建设等提供依据和手段。论文从软件工程的角度对系统软件进行了需求分析，详细规划了系统软

2、件设计与实现的方案，实现串行口控制，并行口数据采集等功能。解决了数据采集与显示同步进行的技术难题。通过坐标变换解决测量对象三维数据的任一视点观察；最后，对激光测距数据与线阵CCD图像数据进行了融合，获得了真实场景的三维显示效果。关键词：三维扫描、多模式、数据融合摘要AbstractThetaskofthispaperwasthatthesoftwareofthethreedimensionalscanningmeasurementsystem．Thissystemwasdesignedtoacquiremultipleinformationo

3、ftherealscene．Themultipleinformationincludeddistance，reflectivityandcolourinformationoftheobject．TheprincipleofthissystemisbeingusedbythedistanceofthelaserandRGBoflinerCCD．ThethreeshowWaSpresentedbythewayofthreeconstructionandmergence(fusion)，Inthispaper,thesoftwareWaSdesig

4、nedandcompleted．Thetroublewassolvedwhichthedatacollectedandthedatadisplayedinthesametimewassolved．Twoframesofmeasuredcolor3DdigitalimagesaremergedquicklyaccordingtotheircharacteristicsandRGBinformation，inordertoaccomplishthecompletecolor3DdigitalmodeloftheobjectThesystemcan

5、bebroadlyusedinthefieldsof3Dvirtualurbanscenesreconstructed，KeyWord：threedimensionalscanning，multipleinformation，datamerged，第一章引言1．1选题的目的和意义第一章引言将城市街道、建筑物以及室内等真实场景在计算机上实现三维重现是目前虚拟现实技术研究的热门话题，也是构成GIS(地理信息系统)的基础。它可以用于土木工程测量、地形地貌和建筑的三维测量、三维地图、文物保护、电子游戏制作等诸多方面；从长远来讲，它也将是构造真正意义上

6、数字化虚拟现实的基石。真实三维场景的数字化将如同文字图片等二维信息的数字化一样带给人们的将是革命性的变化。真实场景的三维重构主要包括三方面问题：一方面是，真实场景信息的获取，即多模式信息的“三维扫描”技术，通过特定的设备快速准确地获得现实场景中的三维多模式信息。另一方面是三维重构，即获取的“海量”信息的提取和表达的过程，目前主要提取的信息通常分为三维几何模型和色彩纹理两部分，当两部分信息融合时，就可以完成基本的三维场景建模．即可以利用计算机图形学技术在计算机重现真实场景。第三方面是，人与虚拟场景的交互问题。真实场景的重现的准确性取决于三维信息

7、获取设备所获取的信息量、获取精度与重建算法的精度。随着激光扫描技术与计算机技术的快速发展，使获得测量目标距离图像成为现实，距离图像直接提供了目标物体的三维空间中的坐标位置，给出完整意义上的图形几何模型，从而保证了三维重构的精度。结合可见光波段的彩色信息的同步获取，就可以重建测量目标的几何与色彩模型，并进行场景的展示。本论文的研究工作背景，是“近景目标三维测量技术”项目。该项目是2002年度立项的国家“十五”863项目(项目编号2001AAl31021)，隶属于信息获取与处理技术领域中信息获取与处理技术主题。其核心目标是快速的获得真实场景的三维

8、多模式信息，并着眼于城市地面测量和各类工程测量，项目主要由数据获取系统和基础处理软件两部分组成，均由我们自主开发．目前已经取得初步成果。项目的总体研究目标是研制出快