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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》
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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
】 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PO》S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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