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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!
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P—OS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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