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地面三维激光扫描点云数据配准算法研究任务书

 2020-05-28 06:59:11  

1. 毕业设计(论文)的内容和要求

(一)内容 本课题需详细探讨地面三维激光扫描仪的测量原理和技术流程,要求对点云数据的应用有基本了解。

本课题重点研究不同配准算法的原理,并用点云数据进行实验对比,比较各算法的性能特点,针对现有算法的局限性,提出建议性结论。

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) 在了解点云数据特点及误差来源的基础上,研究迭代配准算法、基于曲面的配置算法、基于几何的特征配准算法等点云配准算法; (4) 结合实际扫描数据,以matlab语言为平台,利用各种配准算法拼接点云数据,之后分析比较各种方法的配准效果,总结得到各方法的优劣及实用性。

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2. 参考文献

[1] BESL P J, MCKAY N D. A Method for Registration of 3D Shapes[J]. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 1992, 14(2):239-256. [2] CHEN Y, MEDIONI G. Object Modeling by Registration of Multiple Range Images[C].Proceedings of the 1992 IEEE International Conference on Robotics and Automation.[S.l.]:IEEE,1992. [3] 张剑清,潘励,王树根.摄影测量学[M].武汉:武汉大学出版社,2009:28-29. [4] 李彩林,郭宝云,季铮. 多视角三维激光点云全局优化整体配准算法[J]. 测绘学报,2015,02:183-189. [5] 徐源强,高井祥,张丽,等. 地面三维激光扫描的点云配准误差研究[J]. 大地测量与地球动力学,2011,02:129-132. [6] 施贵刚,程效军,官云兰,等. 地面三维激光扫描点云配准的最佳距离[J]. 江苏大学学报(自然科学版),2009,02:197-200 208. [7] 张晓娟,李忠科,王先泽,等. 基于特征点和改进ICP的三维点云数据配准算法[J]. 传感器与微系统,2012,09:116-118 122. [8] 郑敏辉,臧玉府,梁福逊,等. 不同场景的地面激光点云配准方法研究[J]. 测绘通报,2015,08:30-34. [9] 张学昌,唐艳梅,梁涛. 基于球面特征的点云配准方法研究[J]. 机械科学与技术,2015,12:1-6. [10] 翟瑞芳,张剑清. 基于激光扫描仪的点云模型的自动拼接[J]. 地理空间信息,2004,06:37-39. [11] 马立广. 地面三维激光扫描测量技术研究[D].武汉大学,2005. [12] 郑德华,岳东杰,岳建平. 基于几何特征约束的建筑物点云配准算法[J]. 测绘学报,2008,04:464-468. [13] 路银北,张蕾,普杰信,等. 基于曲率的点云数据配准算法[J]. 计算机应用,2007,11:2766-2769. [14] 朱延娟,周来水,张丽艳. 散乱点云数据配准算法[J]. 计算机辅助设计与图形学学报,2006,04:475-481. [15] 马忠玲,周明全,耿国华,等. 一种基于曲率的点云自动配准算法[J]. 计算机应用研究,2015,06:1878-1880 1887. [16] 周朗明,郑顺义,黄荣永. 旋转平台点云数据的配准方法[J]. 测绘学报,2013,01:73-79. [17] 钱鹏鹏,郑德华. 一种新的扫描点云自动配准方法[J]. 水利与建筑工程学报,2013,03:162-164 172. [18] 张剑清,翟瑞芳,郑顺义. 激光扫描多三维视图的全自动无缝镶嵌[J]. 武汉大学学报(信息科学版),2007,02:100-103. [19] 戴静兰,陈志杨,叶修梓. ICP算法在点云配准中的应用[J]. 中国图象图形学报,2007,03:517-521. [20] 姚吉利,马宁,贾象阳,等. 光束法区域网平差的地面激光扫描多站点云自动定向方法[J]. 测绘学报,2014,07:711-716 723. [21] 姚吉利,贾象阳,马宁,等. 地面激光扫描多站点云整体定向平差模型[J]. 测绘学报,2014,08:835-841. [22] 刘军,耿国华. 古遗址多视点云的渐进式三维配准[J]. 计算机应用研究,2011,10:3970-3973.

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

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