1. 毕业设计（论文）的内容和要求

（一）内容 本课题需详细探讨三维激光扫描仪的测量原理及其在精密工程变形监测领域的应用方式，提出基于海量点云数据的整体分析思路，重点研究点云数据平面拟合算法，并通过实例进行对比分析，给出合理可行的建议性结论。

具体研究内容包括以下几方面： (1) 结合国内外研究现状，对研究背景、研究发展方向等作简要论述，指出本课题研究的必要性； (2) 探讨三维激光扫描仪的分类、特点、扫描原理； (3) 深入研究拉普拉斯、平均曲率流等用于点云数据预处理的各种算法； (4) 在了解点云数据特点及误差来源的基础上，研究主成分分析、整体最小二乘法、ransac等点云数据平面拟合算法； (5) 结合实际扫描数据，以matlab语言为平台，利用各种拟合算法拟合各类型点云数据，之后分析比较各种方法的拟合效果，总结得到各方法的优劣及实用性。

（二）要求 (1) 总结三维激光扫描仪设备的分类及特点； (2) 掌握三维激光扫描仪获取数据的基本原理； (3) 掌握点云数据预处理及平面拟合的基本数学知识； (4) 具有利用c 、c#或matlab等语言进行程序设计与开发的基础； (5) 培养一定的学术论文写作与专业英语翻译能力。

2. 参考文献

[1] 鲁铁定,周世健.总体最小二乘的迭代解法[J].武汉大学学报(信息科学版).2010, 35(11). [2] Schaffrin B, Wieser A. On Weighted Total Least-Squars Adjustment for Linear Regression[J]. Journal of Geodesy. 2008, 82(7). [3] Shen Y Z, Li B F and Chen Y. An iterative solution of weighted total least-squares adjustment [J]. Journal of Geodesy. 2011, 85(4). [4] Bucksch A, Lindenbergh R C and Van Ree J. Error budget of terrestrial laserscanning: influence of the intensity remission on the scan quality [C]. Novosibirsk: III International Scientific Congress Geo-Siberia. 2007(4). [5] Soudarissanane S, Lindenbergh R and M Menenti. Incidence Angle Influence on the Quality of Terrestrial Laser Scanning Points [C]. Paris: Proceedings ISPRS Workshop Laserscanning. 2009, (38). [6] Mahboub V. On weighted total least-squares for geodetic transformations [J]. Journal of Geodesy. 2012, 86(5):359#8211;367. [7] Mahboub V, Sharifi M A. On weighted total least-squares with linear and quadratic constraints. [J]. Journal of Geodesy. 2013, 87(8):279#8211;286. [8] R. Vidal. Subspace clustering. IEEE Signal Processing Magazine, 28(2):52#8211;68, 2011. [9] 袁庆,楼立志,陈玮娴.基于加权整体最小二乘的点云数据平面拟合法[J].大地测量与地球动力学.2011(6). [10] 王新洲,陶本藻,邱卫宁.高等测量平差[M].北京:测绘出版社,2006. [11] 官云兰,刘绍棠,周世健.基于整体最小二乘的稳健点云数据平面拟合[J].大地测量与地球动力学.2011(10). [12] 王乐洋,许才军,鲁铁定.病态加权总体最小二乘平差的岭估计解法[J].武汉大学学报(信息科学版),2010,35(11). [13] 周拥军,朱建军,邓才华.附参数的条件平差与按行独立的加权总体最小二乘法估计的一致性研究[J].测绘学报,2012,41(1). [14] 陈玮娴,陈义,袁庆,等 加权总体最小二乘在三维激光标靶拟合中的应用[J].大地测量学与地球动力学2010,30(5). [15] 王解先,季凯敏.工业测量拟合[M].北京:测绘出版社,2008. [16] 孙正林.三维激光扫描点云数据滤波方法研究[D].湖南:中南大学,2011. [17] 李天兰. 三维点云数据的处理与应用[D].云南:昆明理工大学,2011. [18] 官云兰,程效军,施贵刚.一种稳健的点云数据平面拟合方法[J].同济大学学报(自然科学版).2008,36(7). [19] 武汉大学测绘学院测量平差学科组.误差理论与测量平差基础[M].武汉:武汉大学出版社,2003. [20] 李明磊,李广云,王力.点云平面拟合新方法[J].测绘通报.2012(Z). [21] 蔡来良,吴侃,张舒.点云平面拟合在三维激光扫描仪变形监测中的应用[J].测绘科学.2010,35(5). [22] 李明峰,欧江霞,檀丁,杨辉辉. 加权总体最小二乘点云平面拟合定权方法探讨[J]. 大地测量与地球动力学,2015(03):428-432. [23] 苍桂华,李明峰,岳建平. 以入射角定权的点云数据加权总体最小二乘平面拟合研究[J]. 大地测量与地球动力学,2014,03:95-98 103. [24] 浮丹丹,周绍光,徐洋,陈超. 基于主成分分析的点云平面拟合技术研究[J]. 测绘工程,2014,04:20-23. [25] 孟庆年,郑德华,许烨璋. 基于补偿最小二乘的平面点云拟合方法[J]. 大地测量与地球动力学,2015,03:420-423. [26] 魏英姿,刘晓莉. 基于随机抽取一致性的稳健点云平面拟合[J]. 北京工业大学学报,2014,03:400-403. [27] 李孟迪,蒋胜平,王红平. 基于随机抽样一致性算法的稳健点云平面拟合方法[J]. 测绘科学,2015,01:102-106.

3. 毕业设计（论文）进程安排

起讫日期 设计（论文）各阶段工作内容 备 注 2015.12.29-2016.01.17 （2周） 文献资料查阅，研究现状总结，开题报告撰写，科技短文英译汉训练 第一学期结束前完成前期准备工作 2016.03.24-2016.04.20 （4周） 详细方案确定，理论方法或关键技术研究，模型建立或系统设计，完成论文前两章基本内容的整理 第二学期前4周为毕业实习，自第5周开始毕业设计（论文）主体内容研究 2016.04.21-2016.05.18 （4周） 工程实例分析与验证 2016.05.19-2016.06.01 （2周） 论文初稿撰写 2016.06.02-2016.06.08 （1周） 论文修改、定稿与提交 2016.06.09-2016.06.12 （1周） 所有需提交文件的编制、整理、打印和装订；准备答辩材料（PowerPoint格式），并参加答辩、成绩评定，写出评语等 总计14周