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三维点云数据处理平台设计

王增涛

  随着三维数字几何技术的发展,逆向工程技术在现代制造中得到广泛的应用。三维点云数据处理是逆向工程技术的核心内容,借鉴国内外现有的先进技术,自主开发设计三维点云数据处理平台具有非常重要的意义。 本课题是以开发功能完善、健壮可靠、符合我国设计人员使用习惯、并为后续应用提供集成接口的三维点云数据处理平台为目的。在开源软件PCL(Point Cloud Library)点云库提供的三维点云数据处理功能和接口的基础上,采用面向对象编程和OpenGL显示引擎技术,初步完成了一个三维点云数据处理软件平台框架和一个原型系统,实现了三维点云数据处理的主要功能。 本文首先介绍PCL点云库的基础知识及软件架构,主要包括点云数据结构、参数估计算法、特征描述与提取和点云分割算法等方面;其次介绍本平台总体设计、采用的基本处理方法及数据处理流程;再次,对基于PCL点云库的滤波模块、配准拼接模块和曲面重建模块等算法流程和实现进行详细的阐述;最后,给出多个三维点云处理实例,对开发的平台软件进行实验验证。本平台软件实现了三维点云数据导入和OpenGL渲染显示;利用体素栅格、统计分析技术等方法去除点云中的噪声点;把多个视角下的点云数据合并到一个坐标系下,完成多视图点云的数据配准拼接;采用重采样技术修补点云数据中的孔洞或精简数据模型;对完成的点云数据进行三角网格化处理并保存等功能。 所开发的三维点云数据处理平台经过程序编制、调试和实例测试,证实该平台成功实现了上述功能,验证了其方法的正确性和实用性。……   
[关键词]:三维点云;数据处理;滤波;配准拼接;三角化
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:大连理工大学2014年