三維地表點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理研究.pdf

1、作為一種新興的測(cè)繪技術(shù)，三維激光掃描技術(shù)以其快速、準(zhǔn)確、高效和非接觸的特點(diǎn)，越來(lái)越受到各行各業(yè)用戶(hù)的青睞。同時(shí)，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的蓬勃發(fā)展，數(shù)字城市、虛擬現(xiàn)實(shí)、逆向工程、數(shù)字礦山等新概念不斷涌現(xiàn)，為三維激光掃描技術(shù)的推廣應(yīng)用提供了現(xiàn)實(shí)需求，使其不斷涉及更多行業(yè)并應(yīng)用于各種復(fù)雜場(chǎng)合。目前，對(duì)于各種各樣的建（構(gòu)）筑物或工藝品，如雕塑、文物古跡、露天礦山、地下采場(chǎng)、尾礦庫(kù)等，其三維空間信息都可由三維激光掃描儀以點(diǎn)云的形式獲取。然而，點(diǎn)云數(shù)據(jù)的處理

2、已嚴(yán)重滯后于獲取，如何高效處理成千上萬(wàn)的三維數(shù)據(jù)已成為近年的研究熱點(diǎn)。
　　本文從點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理入手，探討三維地表點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理中的兩個(gè)問(wèn)題——點(diǎn)云過(guò)濾和缺失數(shù)據(jù)的修補(bǔ)。首先分析了三維數(shù)據(jù)處理的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀，強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)處理的重要意義，并介紹了三維激光掃描的相關(guān)理論及其數(shù)據(jù)特點(diǎn)和處理流程。接著從數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵——過(guò)濾展開(kāi)研究，分析了常用的中值過(guò)濾、均值過(guò)濾、高斯過(guò)濾等方法，總結(jié)其不能有效過(guò)濾的一些缺陷在于加權(quán)處理噪聲數(shù)據(jù)，因此提出一種改進(jìn)的

3、過(guò)濾算法——高角過(guò)濾算法，以分類(lèi)識(shí)別處理的機(jī)制直接刪除噪聲點(diǎn)而不做任何加權(quán)處理，并用實(shí)例數(shù)據(jù)證明該算法的過(guò)濾效果優(yōu)于常用過(guò)濾方法。其次，分析掃描數(shù)據(jù)缺失的問(wèn)題，研究了常用的Hermite插值、樣條插值、B樣條插值、Bézier插值、有理插值和多項(xiàng)式逼近的理論，強(qiáng)調(diào)人工干預(yù)的重要性。綜合分析了幾種插值方法的插值效果，確定用多項(xiàng)式逼近方式去插值計(jì)算缺失的數(shù)據(jù)，完成修補(bǔ)工作，并提出曲線(xiàn)擬合控制點(diǎn)的搜索要求和擬合曲線(xiàn)的選擇標(biāo)準(zhǔn)，由實(shí)例中插值計(jì)算