三维激光扫描仪在钢厂中的数据配准方法研究

论文摘要

三维激光扫描技术主要通过对点云数据的处理,得到被扫描物体的三维成果,点云数据的精度直接决定的测量结果的质量。由于工厂的现场环境复杂,大型的、不规则的实体较多,仅依靠二维测量结果及生成的影像已经远远不能够满足设计上的需要,而完整的三维信息的获取就需要利用三维激光扫描技术,通过第三方建模软件能够快速的重构三维模型,同时还可以得到与实景相同的三维图像。但由于工厂内部的复杂性,想要一站式获取三维信息基本上是不可能的,需要采用点云数据的配准拼接,点云数据配准的精度就决定了最终的测量结果。以研究如何提高最终测量结果为目的,对以下四方面内容进行研究。1)总结了三维激光扫描仪和点云配准的基本原理和国内外研究现状,并通过对比研究国内外相关三维激光扫描仪技术,找出德国Z+F三维激光扫描设备应用于实验项目的优势所在,为使用者在选择仪器问题上提供一定参考。2)从多个方面对三维激光扫描仪进行误差分析,通过实验确定实验参数。3)根据地面三维激光扫描仪的原理,计算出其在一定距离上的理论点位误差,并通过与全站仪的对比实验,计算地面三维激光扫描仪在实际应用中的点位误差,验证点位误差与扫描距离间的关系。4)验证多测站情况下,对靶球拼接和全站仪与球棱镜结合拼接获取点云精度对比分析。图41幅;表12个;参52篇

论文目录

• 摘要
• abstract
• 引言
• 第1章 文献综述
•   1.1 论文研究及技术应用开发背景
•   1.2 国内外研究现状
•     1.2.1 三维激光扫描仪研究背景
•     1.2.2 点云数据配准研究现状
•   1.3 论文研究内容和意义
•     1.3.1 研究内容
•     1.3.2 研究目标和意义
•   1.4 论文组织结构
• 第2章 三维激光扫描仪技术简介
•   2.1 三维激光扫描仪工作原理及分类
•     2.1.1 三维激光扫描仪工作原理
•     2.1.2 三维激光扫描仪分类
•   2.2 三维激光扫描仪特点
•   2.3 三维激光扫描仪在工厂中的应用价值
•   2.4 Z+F5010X软硬件简介
•     2.4.1 Z+F5010X硬件简介
•     2.4.2 Z+F Laser Control V8.6.0 简介
•     2.4.3 其他内业处理软件
• 第3章 误差分析
•   3.1 仪器误差
•     3.1.1 测距误差
•     3.1.2 测角误差
•     3.1.3 对中及目标偏心误差
•   3.2 外界条件
•     3.2.1 气象条件所引起的误差
•     3.2.2 扫描距离所引起的误差
•   3.3 反射面
•     3.3.1 激光入射角度产生的误差
•     3.3.2 反射面颜色产生的的误差
•     3.3.3 反射面粗糙产生的误差
•   3.4 多路径效应
•   3.5 本章小节
• 第4章 点云数据采集与处理
•   4.1 数据采集
•     4.1.1 踏勘现场
•     4.1.2 编制扫描方案与扫描前准备
•     4.1.3 安置仪器与扫描参数设置
•   4.2 点云数据预处理
•     4.2.1 点云数据的去噪
•     4.2.2 点云数据的滤波
•     4.2.3 点云数据的抽稀
•   4.3 点云数据配准
•     4.3.1 配准原理
•     4.3.2 配准过程
• 第5章 点云数据配准方法改进
•   5.1 实验基本概况
•     5.1.1 实验现场情况
•     5.1.2 实验仪器配置
•   5.2 实验设计
•     5.2.1 实验流程
•     5.2.2 控制网方案设计及控制成果计算
•     5.2.3 外业扫描作业
•   5.3 扫描站设计与标靶位置设计
•   5.4 配准成果分析
•     5.4.1 靶球拼接
•     5.4.2 基于绝对位置的靶球拼接
•     5.4.3 精度对比分析
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 导师简介
• 企业导师简介
• 作者简介
• 学位论文数据集

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 季军

导师: 张永彬,高均海

关键词: 三维激光扫描仪,点云配准,标靶法,精度分析

来源: 华北理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 自然地理学和测绘学,冶金工业

单位: 华北理工大学

分类号: TF089;P225.2

总页数: 66

文件大小: 3479K

下载量: 50