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6.3 数据】处理
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6《.3.1 通过三!维激光扫描系统扫】描得到的点云—量非常大《所以扫描《数据的处理是一【项十:分复杂的工作
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【 从整个》三维:建模:过程来?。看,点云数据处理—大致分?为三个步骤数据获取!。数据加工处理空间】。。三维:模型建立数据处理可!进一步细分》。。为点云去《。噪,、平:。滑、数据配准或拼接!。、数据?分割、?数,据缩减、曲》面拟合和建立—空间三?维模型等点云数【据处:理的结果将直接影】响后:期三维模型建立【的质量实际应用中应!根据:研究对?。象的模型特点和三维!激光扫描数据的特】点及建模《需求选用合适的【数据处理方法
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1 】点云的去噪》、平滑采用激—光扫描仪获取物体】表面的采《样点数据时由—于测量仪器及其他】环境因素的影—响不可避免地—会存在?噪,声点或?杂点产?生噪声点的原—因主要有以下三【种首先是《由被扫描对象表面】因素产?生的误差例如受【。不同的粗糙程度【、表:。面材:质、波纹、颜—色对比度等反射【特性引起的误差【;其次是《偶,然噪:声即在扫描实施过】程中:。由于一些偶然—的因素造成》的点云如在扫描【建筑物时《有车辆或行人—在仪:器与扫描对象—之间这样得到的数据!就是直接的杂—点很:明显应该删除或者过!滤掉;第三》是由测量系统—本身引起的误差对于!一些接触式测量【设备:来说受测《。。。量设备灵敏度和【测量人员经验—判断的影响较—大测量的系》统误差和《随机:误差是噪声点—产生的主要原因
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《 2 《点云配准或》拼接地面三维激光】扫描:过程中单个空—间,。。对象:。。具,有,多个视角真实的环境!。场景范围跨度—。大受激光扫描仪器】。视场:角的限制或者扫【描,对象间相互遮蔽【的影:响每:。站的扫描影像不能】覆,。盖整个空《间对象即单》幅扫描数据只—能获取当前》站,点下的点云数据为】了将研?究区域构建完整【需要将?不同:站点上采集》的点:云进行?重新定位也就是把】。相对于当前仪器坐标!系下的点云转—换到一个《共同的基准坐—标系下组《成三维数据集这【就,是配准所要解决的】问题配准也称为拼接!。对于非地形摄影【测量:一般要求精度较高】所以本条规定—了拼接后的点云要求!对地形测量而—言由:于拼接后的点云仅】。用于建立数字地面】模型进而绘》制数字?线划图所以》。其,精度要求相对较【低
! 3 实—际的模型往》往含有多《。个曲面?几何特?征经过数据精简【后某:些过滤后特别—复杂的、曲》率变:化过大的实体点【云还:是很:大如果就此对—点云进行拟合即【使是专业的》软件处?理起来也很》困难会加大》。表示曲?面的数学模》型和处?理拟合?算法的?。难度也会《导致无法用》。相对简单《的数学表达》式描述三维模型【这样非但不能节【约时间成《本也不?能保证精度》。
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三维】建,模前通?常考虑?。。。将复杂的整体点【云进行分割》采用“先分割再拼接!”最后进行整—。体匹配恢复原—始实体的形》状,数据分割是根据组】成研究?。对,象外形曲面的—子曲面的类型将原始!扫描数?据划:分到不同的点—云子集中也》就,是将属于同一子【曲面类型的数据成组!由于数据《分割后不同的点【云子集?所包:含的点属《于同一种曲面这样就!能把复杂的、庞【大的数据《处理问题简单化【。、特殊化《为后续?的模型?重建提供方》便因此分《割不同区域》中的点云是曲面重建!的关键环节之一点云!的分割一直是逆向】工程、模型构建方面!的研究热点
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6.3】.,2 ?车载移?动测量系《统的载体《平台在以正》常速度行驶的过程】中POS系统—实时记录了载体【平台行驶的轨迹同时!数字:相,机和激?光扫描仪获取了道】路两侧的影》像和激光《点云原始数据—对POS数据进【行后处理计算出高】精度的、高可靠【性,的车:行轨迹为视》频序列影像和激【光点云?提供精确《的外方位元素这是直!接地理定位的—基础
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