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發布時間:2021-10-21 08:10  
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精細配準是一種更深層次的配準方法。經過前一步粗配準,得到了變換估計值。將此值作為初始值,在經過不斷收斂與迭代的精細配準后,達到更加準確的效果。以經典的ICP算法為例,該算法首先計算初始點云上所有點與目標點云的距離,保證這些點和目標點云的zui近點相互對應,同時構造殘差平方和的目標函數。ICP算法能夠獲得精正確無誤的配準結果,對自由形態曲面配準問題具有重要意義。另外還有如SAA(Simulate Anneal Arithmetic,模擬退火)算法、GA(Genetic Algorithm,遺傳)算法等也有各自的特點與使用范疇。
3D建模的原理
3D建模的過程實際上是一個三維重建過程,這個過程包括點云數據預處理、分割、三角網格化、網格渲染。
由于激光掃描獲取的數據中常常伴有雜點或噪聲,影響了后續的處理,因此為了獲取完整的模型,需要對點云數據進行一定的預處理,常用的方法有濾波去噪、數據精簡、數據插補等。
分割是指將整個點云聚類為多個點云,每個點云對應獨立的物體對象。分割算法大體上是先選定一個點,利用kd樹計算以該點為中心的球,球內的點都屬于該物體,球的半徑設為一個閾值,之后遍歷該物體的其他點都這么處理,會將點云分割成一個一個的物體。
為了便于后續的網格渲染,需要提前將點云進行三角網格化,采用的算法通常是凸包或凹包算法。
以上幾步基本上已經得出了點云的空間拓撲結構,要得到逼真的物體,還需要網格渲染。網格渲染主要為紋理映射,就是將數碼相機中的圖像望網格上貼。
經過以上幾步就完成了整個3D建模。
三角測距法是一種非接觸式的測距方法,以三角測量原理為基礎。紅外設備以一定的角度向物體投射紅外線,光遇到物體后發生反射并被CCD(Charge-coupled Device,電荷耦合元件)圖像傳感器所檢測。隨著目標物體的移動,此時獲取的反射光線也會產生相應的偏移值。
經過配準后的深度信息仍為空間中散亂無序的點云數據,僅能展現景物的部分信息。因此必須對點云數據進行融合處理,以獲得更加精細的重建模型。