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三维点云ICP算法改进研究 被引量:48
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作者 周春艳 李勇 邹峥嵘 《计算机技术与发展》 2011年第8期75-77,81,共4页
三维激光扫描技术的快速发展,使其在各个领域得到广泛应用。由于物理上的一些限制,一次三维激光扫描不能获取扫描物体的全部数据,因此要对扫描点云进行拼接。首先,对最常用的ICP算法进行一系列研究,ICP算法的前提条件是具有一个良好的... 三维激光扫描技术的快速发展,使其在各个领域得到广泛应用。由于物理上的一些限制,一次三维激光扫描不能获取扫描物体的全部数据,因此要对扫描点云进行拼接。首先,对最常用的ICP算法进行一系列研究,ICP算法的前提条件是具有一个良好的配准初值,文中在配准初值的选取上采用主成分分析法,为后续ICP算法的工作提供一个良好前提条件,增加点集预处理,点对查找上增加各种限制,采用kd-tree加速查找,以此对算法进行改进,并通过实例来验证本算法的有效性及合理性。 展开更多
关键词 ICP算法 三维扫描 数据配准 点云
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大型复杂曲面三维形貌测量及应用研究进展 被引量:32
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作者 马国庆 刘丽 +1 位作者 于正林 曹国华 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期214-228,共15页
大型复杂曲面因为空间尺度大、结构复杂,因此对其进行测量和检测相对较困难,三维形貌测量技术分辨率高、数据获取速度快,为大型复杂曲面的偏差控制和逆向工程提供了技术保障。分析和综述了大型复杂曲面三维形貌测量及应用研究的进展,论... 大型复杂曲面因为空间尺度大、结构复杂,因此对其进行测量和检测相对较困难,三维形貌测量技术分辨率高、数据获取速度快,为大型复杂曲面的偏差控制和逆向工程提供了技术保障。分析和综述了大型复杂曲面三维形貌测量及应用研究的进展,论述了目前实现大型复杂曲面三维形貌测量的手段,归纳和总结了目前以及未来几年可用大型复杂曲面三维形貌测量的设备和仪器的特点与应用场合,并对比分析了每种测量设备的优缺点,为正确和广泛应用三维形貌测量设备提供参考,重点介绍了三维点云获取方法及点云处理方法,对点云预处理方法、点云拼接方法所涉及的技术进行归纳总结。最后,对三维形貌测量技术的应用场合进行剖析,认为大型复杂曲面三维形貌测量将向着非接触、自动化方向发展,在发展过程中基于全局坐标的点云拼接、非贴点测量将成为研究的主要方向。 展开更多
关键词 大型复杂曲面 三维形貌 点云拼接 点云匹配
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植物三维信息采集方法研究 被引量:27
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作者 方慧 胡令潮 +1 位作者 何任涛 何勇 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期142-147,共6页
精确的植物三维形态结构模型可用来研究与植物空间结构相关的性质,是虚拟植物、植物建模等相关研究的一个重要方面。该文主要研究了采用基于结构光技术的三维信息采集系统,结合必要的旋转装置,快速无损地获取植物点云数据,从而获取植物... 精确的植物三维形态结构模型可用来研究与植物空间结构相关的性质,是虚拟植物、植物建模等相关研究的一个重要方面。该文主要研究了采用基于结构光技术的三维信息采集系统,结合必要的旋转装置,快速无损地获取植物点云数据,从而获取植物三维形态结构的方法。为解决这种三维信息采集时点云数据无法良好配准的问题,该文提出了一种基于改进的外部附加结构的配准技术,使得配准精度、稳定性及处理速度都有显著提高。该研究结果可为深入研究植物虚拟生长建模技术奠定良好的基础。 展开更多
关键词 信息技术 三维 扫描 点云数据 配准 植物
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基于三维激光扫描数据的建筑物建模研究 被引量:25
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作者 郑俊 杨志强 张凯南 《北京测绘》 2018年第7期773-777,共5页
三维激光扫描技术作为测绘领域的新技术之一,因其具有速度快、精度高、非接触等特点,现已被广泛应用到数字城市、变形监测、三维重建等不同领域。本文利用三维激光扫描仪对校园内一栋教学楼进行实体扫描,获取其建筑物的点云数据,并利用... 三维激光扫描技术作为测绘领域的新技术之一,因其具有速度快、精度高、非接触等特点,现已被广泛应用到数字城市、变形监测、三维重建等不同领域。本文利用三维激光扫描仪对校园内一栋教学楼进行实体扫描,获取其建筑物的点云数据,并利用天宝后处理软件Realworks对点云数据进行配准、去噪、分割、分类等处理。同时结合后处理软件Geomagic Studio对目标物进行快速的三维重建和特征线提取工作,最终得到了预期的建模效果图。 展开更多
关键词 三维激光扫描 三维重建 点云数据 点云配准
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三维激光扫描仪在惠泉变电站三维模型构建中的应用 被引量:25
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作者 刘求龙 胡伍生 +1 位作者 王骢 徐君民 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2011年第2期210-212,共3页
文中通过利用地面三维激光扫描仪获取的空间数据,进行了惠泉变电站三维空间地物建模研究。首先探讨点的密度对数据采集的影响;然后通过整体匹配纠正并对原始测量数据进行拼接配准;最后建立了三维表面模型。通过研究发现利用三维激光扫... 文中通过利用地面三维激光扫描仪获取的空间数据,进行了惠泉变电站三维空间地物建模研究。首先探讨点的密度对数据采集的影响;然后通过整体匹配纠正并对原始测量数据进行拼接配准;最后建立了三维表面模型。通过研究发现利用三维激光扫描技术可以快速建立三维空间的可视化模型,解决了传统的测量仪器与测量方法在变电站等特殊领域的不足。为能够实现变电站资源的数字化,提供了一个变电站三维模型构建的新方向。 展开更多
关键词 三维激光扫描仪 三维建模 数据配准 惠泉变电站
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基于视觉的增强现实三维注册技术综述 被引量:22
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作者 侯守明 韩吉 +1 位作者 张煜东 朱子秋 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第11期2206-2215,共10页
三维注册技术是增强现实系统实现的核心技术之一,随着增强现实硬件技术的成熟和应用领域的扩展,基于视觉的三维注册技术得到了更多的关注和发展。介绍了三维注册技术的基本原理和分类方法,重点综述分析了基于人工标识、基于自然特征点... 三维注册技术是增强现实系统实现的核心技术之一,随着增强现实硬件技术的成熟和应用领域的扩展,基于视觉的三维注册技术得到了更多的关注和发展。介绍了三维注册技术的基本原理和分类方法,重点综述分析了基于人工标识、基于自然特征点以及基于模型的3种视觉三维注册技术原理和研究现状,进而讨论了3种视觉注册技术存在的缺陷及处理方法。展望了基于SLAM技术和深度学习方法的视觉三维注册技术的发展前景。 展开更多
关键词 增强现实 三维注册 人工标识 自然特征点 模型
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Three-dimensional evaluation of upper anterior alveolar bone dehiscence after incisor retraction and intrusion in adult patients with bimaxillary protrusion malocclusion 被引量:21
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作者 Qing-yuan GUO Shi-jie ZHANG +5 位作者 Hong LIU Chun-ling WANG Fu-lan WEI Tao LV Na-na WANG Dong-xu LIU 《Journal of Zhejiang University-Science B(Biomedicine & Biotechnology)》 SCIE CAS CSCD 2011年第12期990-997,共8页
Objective:The purpose of this study was to evaluate three-dimensional(3D) dehiscence of upper anterior alveolar bone during incisor retraction and intrusion in adult patients with maximum anchorage.Methods:Twenty adul... Objective:The purpose of this study was to evaluate three-dimensional(3D) dehiscence of upper anterior alveolar bone during incisor retraction and intrusion in adult patients with maximum anchorage.Methods:Twenty adult patients with bimaxillary dentoalveolar protrusion had the four first premolars extracted.Miniscrews were placed to provide maximum anchorage for upper incisor retraction and intrusion.A computed tomography(CT) scan was performed after placement of the miniscrews and treatment.The 3D reconstructions of pre-and post-CT data were used to assess the dehiscence of upper anterior alveolar bone.Results:The amounts of upper incisor retraction at the edge and apex were(7.64±1.68) and(3.91±2.10) mm,respectively,and(1.34±0.74) mm of upper central incisor intrusion.Upper alveolar bone height losses at labial alveolar ridge crest(LAC) and palatal alveolar ridge crest(PAC) were 0.543 and 2.612 mm,respectively,and the percentages were(6.49±3.54)% and(27.42±9.77)%,respectively.The shape deformations of LAC-labial cortex bending point(LBP) and PAC-palatal cortex bending point(PBP) were(15.37±5.20)° and(6.43±3.27)°,respectively.Conclusions:Thus,for adult patients with bimaxillary protrusion,mechanobiological response of anterior alveolus should be taken into account during incisor retraction and intrusion.Pursuit of maximum anchorage might lead to upper anterior alveolar bone loss. 展开更多
关键词 Alveolar bone loss Adult patients Computed tomography three-dimensional registration
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连续组织切片图像的配准 被引量:14
8
作者 刘哲星 董武 +3 位作者 李树祥 江贵平 张煜 谢小棉 《第一军医大学学报》 CSCD 北大核心 2001年第11期825-827,共3页
目的 解决生物组织连续切片计算机三维重建中的图像配准问题。方法 采用自动图像配准的分割-计数法,通过 对图像做简单的阈值分割,将优化的准则函数定义为图像的联合直方图特定区域上的计数值,通过优化搜索,得到配准 参数。结果... 目的 解决生物组织连续切片计算机三维重建中的图像配准问题。方法 采用自动图像配准的分割-计数法,通过 对图像做简单的阈值分割,将优化的准则函数定义为图像的联合直方图特定区域上的计数值,通过优化搜索,得到配准 参数。结果 将该方法用于小鼠胚胎的连续切片图像配准,大大加快了配准速度。结论 使用自动图像配准分割-计数法 能够实现连续组织切片图像的准确配准,并且具有计算简单,速度快的优点。 展开更多
关键词 三维重建 图像配准 分割-计数法 连续组织切片
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三维地理信息系统在统一不动产管理中的应用 被引量:18
9
作者 龚靖 《住宅科技》 2014年第7期56-60,共5页
随着计算机软件和硬件技术的快速发展,推动了地理信息技术尤其是三维地理信息技术的飞速发展,并在很多领域得到广泛应用。以三维地理信息系统在房地产管理中的应用和实践为基础,结合不动产统一登记制度的推行,阐述了三维地理信息系统在... 随着计算机软件和硬件技术的快速发展,推动了地理信息技术尤其是三维地理信息技术的飞速发展,并在很多领域得到广泛应用。以三维地理信息系统在房地产管理中的应用和实践为基础,结合不动产统一登记制度的推行,阐述了三维地理信息系统在统一不动产管理中的应用和推广。 展开更多
关键词 三维 地理信息系统 不动产登记 大数据
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基于手眼模型的三维激光雷达外参数标定 被引量:17
10
作者 韩栋斌 徐友春 +2 位作者 李华 谢德胜 陈文 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第8期798-804,共7页
无人车三维激光雷达与GPS/INS组合导航系统融合使用,需要对两者之间的相对位姿进行标定。针对车辆运动过程点云畸变的现象,提出了一种单帧点云中激光扫描点坐标修正方法。针对标定问题,建立了标定模型,提出了一种基于ICP算法和手眼标定... 无人车三维激光雷达与GPS/INS组合导航系统融合使用,需要对两者之间的相对位姿进行标定。针对车辆运动过程点云畸变的现象,提出了一种单帧点云中激光扫描点坐标修正方法。针对标定问题,建立了标定模型,提出了一种基于ICP算法和手眼标定模型及最小二乘法进行外参数标定的方法。通过蒙特卡罗仿真实验,对该方法的有效性和精度进行了仿真和验证。在实验室JJUV-6无人车平台上进行标定试验,得到两者之间的三维位姿关系。对比标定前后三维点云重建效果,点云重叠度接近于配准效果。基于应用的目的,基本满足二维地图构建和三维环境重建的需求。 展开更多
关键词 无人车 三维激光雷达 点云配准 手眼模型 外参数标定
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基于相位辅助的三维数字成像与测量 被引量:17
11
作者 彭翔 殷永凯 +1 位作者 刘晓利 李阿蒙 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期181-193,共13页
综述了基于相位辅助的三维数字成像与测量的核心技术。以相机模型为基础,建立了三维数字成像系统模型和三维测量网模型,并介绍了相关的标定技术。在主动立体视觉的理论框架下,综述了相位提取、相位展开、对应点搜索等单视点深度像重建... 综述了基于相位辅助的三维数字成像与测量的核心技术。以相机模型为基础,建立了三维数字成像系统模型和三维测量网模型,并介绍了相关的标定技术。在主动立体视觉的理论框架下,综述了相位提取、相位展开、对应点搜索等单视点深度像重建的关键技术。介绍了深度数据后处理技术,其中包括多视点深度像的匹配、融合和简化的代表性算法。同时,对系统标定、深度像重建、深度数据后处理等各个环节对整体测量精度的影响分别进行了论证。 展开更多
关键词 三维视觉 相位测量 系统标定 深度成像 匹配 融合
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面向结构光三维测量的两轴转台标定 被引量:13
12
作者 胡民政 习俊通 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期506-511,共6页
提出了一种基于结构光测量数据的两轴转台标定新方法.在转台绕摆动轴转动过程中对按一定布局固定在转台上的2个标定球进行不同视角测量,通过数据分割得到每个球的数据并计算其球心,采用2个标定球球心所在圆的圆心精确标定了转台摆动轴轴... 提出了一种基于结构光测量数据的两轴转台标定新方法.在转台绕摆动轴转动过程中对按一定布局固定在转台上的2个标定球进行不同视角测量,通过数据分割得到每个球的数据并计算其球心,采用2个标定球球心所在圆的圆心精确标定了转台摆动轴轴线;同理,可以标定出转动轴的初始轴线.通过计算得到转动轴在任意视角的方位,从而精确标定了两轴转台的位姿,实现了多视测量数据在线自动拼合,提高了数据拼合的精度.实验证明,所提出的标定方法简单、高效,并适用于其他转台测量系统. 展开更多
关键词 两轴转台标定 三维测量 点云拼合 空间圆拟合 球拟合
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线结构光多分辨率测量系统数据拼接方法 被引量:12
13
作者 张维光 韩军 周翔 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1441-1447,共7页
针对航空发动机叶片等复杂型面物体轮廓检测问题,应用多线结构光及多图像传感器,设计了可以实现被测对象整体轮廓及局部细节同时测量的多分辨率测量系统。提出一种基于二元经验模式分解的不同精度测量数据的拼接方法,利用二元经验模式... 针对航空发动机叶片等复杂型面物体轮廓检测问题,应用多线结构光及多图像传感器,设计了可以实现被测对象整体轮廓及局部细节同时测量的多分辨率测量系统。提出一种基于二元经验模式分解的不同精度测量数据的拼接方法,利用二元经验模式分解方法将空间点集数据分解成一系列旋转信号分量,然后借助复小波变换对各旋转信号分量进行平滑处理,最后利用平滑后的旋转信号分量重构形成数据拼接曲线。实验结果表明,所提出的数据拼接方法可以从不同精度的复合信号中提取表征空间数据点集均值或趋势的光滑曲线,实现线结构光多分辨测量系统数据的高精度拼接,使测量系统在100 mm×100 mm测量范围内精度达到0.02 mm,达到了叶片工业现场的测量要求。 展开更多
关键词 三维测量 数据拼接 线结构光 多分辨率 二元经验模式分解
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口腔修复中虚拟患者的构建和应用 被引量:11
14
作者 周永胜 叶红强 《中华口腔医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期997-1002,共6页
近年,随着数字化技术的发展,虚拟患者在口腔修复、口腔正畸和口腔颌面外科等学科中的应用逐步增多。虽然不同学科关注口腔虚拟患者的侧重点有所不同,但口腔虚拟患者在辅助预测疗效和制订治疗计划等方面均有良好的应用前景。三维图像和... 近年,随着数字化技术的发展,虚拟患者在口腔修复、口腔正畸和口腔颌面外科等学科中的应用逐步增多。虽然不同学科关注口腔虚拟患者的侧重点有所不同,但口腔虚拟患者在辅助预测疗效和制订治疗计划等方面均有良好的应用前景。三维图像和数据的来源、配准的方法和方式均可影响口腔虚拟患者的构建精度和呈现效果。本文结合笔者团队研究、临床应用经验以及国内外其他团队的研究,论述口腔修复中虚拟患者的构建数据来源、构建方法及临床应用,为口腔虚拟患者在口腔修复中的规范应用和发展提供参考,并进一步展望口腔虚拟患者的未来发展方向。 展开更多
关键词 计算机辅助设计 义齿修复术 图像处理 计算机辅助 成像 三维 虚拟患者 配准
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基于激光扫描技术的变电站三维模型的建立 被引量:10
15
作者 刘求龙 胡伍生 +1 位作者 王骢 徐君民 《测绘工程》 CSCD 2010年第5期38-40,共3页
通过利用地面三维激光扫描仪获取的空间数据,进行惠泉变电站三维空间地物建模研究,建立三维仿真模型。通过研究发现,利用三维激光扫描技术可以快速建立三维空间的可视化模型,解决传统的测量仪器与测量方法在变电站等特殊领域的应用不足... 通过利用地面三维激光扫描仪获取的空间数据,进行惠泉变电站三维空间地物建模研究,建立三维仿真模型。通过研究发现,利用三维激光扫描技术可以快速建立三维空间的可视化模型,解决传统的测量仪器与测量方法在变电站等特殊领域的应用不足,为实现变电站资源、景观、安全、环境管理等社会资源的数字化、网络化及动态可视化,提供一个变电站的三维模型平台构建的新方向。 展开更多
关键词 三维激光扫描技术 三维建模 数据配准 惠泉变电站
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移动增强现实中视觉三维注册方法的实现 被引量:9
16
作者 范利君 童小念 《计算机与数字工程》 2011年第12期138-141,共4页
为了提高移动增强现实注册技术的性能,采用了一种基于计算机视觉的注册算法。该方法利用ARToolkit中的标识检测法查找相关的标识和特征点,然后基于视觉三维注册算法得到模型视图矩阵,最后在相应位置绘制虚拟物体。实验结果表明这种注册... 为了提高移动增强现实注册技术的性能,采用了一种基于计算机视觉的注册算法。该方法利用ARToolkit中的标识检测法查找相关的标识和特征点,然后基于视觉三维注册算法得到模型视图矩阵,最后在相应位置绘制虚拟物体。实验结果表明这种注册方法在实时性、稳定性、抗遮挡性方面效果良好,满足移动增强现实系统高精度三维注册的要求。 展开更多
关键词 增强现实 注册技术 移动增强现实 三维注册
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单线激光雷达与GNSS/INS的空间重构 被引量:10
17
作者 王锐 常锴 +3 位作者 符国浩 王世峰 徐熙平 王作斌 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期851-858,共8页
为了解决多线激光雷达在三维空间重构任务中数据吞吐量过大导致运算负担过重以及扫描俯仰范围有限的问题,本文提出了一种利用单线激光雷达与惯性测量单元GNSS/INS相互结合的多站点扫描空间重构方案及相应解算方法。首先使用单线激光雷... 为了解决多线激光雷达在三维空间重构任务中数据吞吐量过大导致运算负担过重以及扫描俯仰范围有限的问题,本文提出了一种利用单线激光雷达与惯性测量单元GNSS/INS相互结合的多站点扫描空间重构方案及相应解算方法。首先使用单线激光雷达扫描待测空间获取三维尺度信息,然后将点云数据与对应的任意方向的航向角相结合,再利用四元数姿态解算获取各站点扫描的点云图像。为提高计算效率,使用迭代最近点算法实现站点间点云配准时,对待匹配点云数据筛选并更新。实验结果表明在保留点云数字特征前提下,单线激光雷达与GNSS/INS系统能够提高76%的运算速率。本文提出的硬件方案和解算方法不但能够实现较高的配准精度,与多线激光雷达方案相比工程成本也得到显著下降。 展开更多
关键词 三维重构 点云配准 四元数姿态解算 迭代最近点算法
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两轴转台结构光三维扫描仪及多视自动拼合 被引量:8
18
作者 胡民政 陈晓波 习俊通 《测试技术学报》 2010年第2期161-169,共9页
提出了一种基于结构光的两轴回转式视觉测量系统.介绍了测量原理,系统组成及控制流程,建立了基于两轴转台的点云回转拼接模型;提出了基于测量数据的两轴转台位姿标定方法,在转台绕摆动轴转动过程中对按一定布局固定在转台上的2个标定球... 提出了一种基于结构光的两轴回转式视觉测量系统.介绍了测量原理,系统组成及控制流程,建立了基于两轴转台的点云回转拼接模型;提出了基于测量数据的两轴转台位姿标定方法,在转台绕摆动轴转动过程中对按一定布局固定在转台上的2个标定球进行不同视角测量,通过数据分割得到每个球的数据并计算其球心,2个标定球球心所在圆的圆心精确标定了转台摆动轴轴线,同理标定出转动轴的初始轴线,通过计算得到转动轴在任意视角的方位,从而精确标定了两轴转台的位姿;通过利用高精度三坐标测量机在空间模拟两轴转台运动,对该标定方法进行精度评价;实现了对小特征零件的快速测量,并以转台标定位姿为实现了多视自动拼合. 展开更多
关键词 三维测量 两轴转台标定 结构光 相移 点云拼合
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干涉式逆合成孔径雷达成像技术综述 被引量:10
19
作者 刘承兰 高勋章 黎湘 《信号处理》 CSCD 北大核心 2011年第5期737-748,共12页
干涉式逆合成孔径雷达(InISAR)成像是一种将干涉技术与逆合成孔径分辨相结合的高分辨雷达三维成像方法,能够实现对远距离运动目标全天候、全天时的三维成像,在军事和民用领域都呈现出广泛的应用前景和实用价值。其基本思想是利用位置分... 干涉式逆合成孔径雷达(InISAR)成像是一种将干涉技术与逆合成孔径分辨相结合的高分辨雷达三维成像方法,能够实现对远距离运动目标全天候、全天时的三维成像,在军事和民用领域都呈现出广泛的应用前景和实用价值。其基本思想是利用位置分布不同的多个天线获取成一定视角差的多幅逆合成孔径雷达(ISAR)复图像,实现目标散射中心的二维分辨,然后通过干涉相位处理,恢复出目标散射中心的真实三维分布。本文综述了InISAR三维成像的理论框架,回顾了InI-SAR成像技术的发展历程,着重对图像配准、相位解缠绕、运动补偿、斜视、基线配置等关键技术难点进行了分析和评估,明确了研究中存在的问题,阐述了有待进一步研究的方向,最后对InISAR的发展现状和趋势进行了总结和展望。 展开更多
关键词 三维成像 干涉式逆合成孔径雷达 图像配准 相位解缠绕 斜视
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视触觉融合的增强现实三维注册方法 被引量:10
20
作者 刘佳 郭斌 +1 位作者 张晶晶 闫冬 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2021年第11期70-76,共7页
增强现实技术是近年来人机交互领域的研究热点。在增强现实环境下加入触觉感知,可使用户在真实场景中看到并感知到虚拟对象。为了实现增强现实环境下与虚拟对象之间更加自然的交互,提出一种视触觉融合的三维注册方法。基于图像视觉技术... 增强现实技术是近年来人机交互领域的研究热点。在增强现实环境下加入触觉感知,可使用户在真实场景中看到并感知到虚拟对象。为了实现增强现实环境下与虚拟对象之间更加自然的交互,提出一种视触觉融合的三维注册方法。基于图像视觉技术获得三维注册矩阵;借助空间转换关系求解出触觉空间与图像空间的转换关系;结合两者与摄像头空间的关系实现视触觉融合的增强现实交互场景。为验证该方法的有效性,设计了一个基于视触觉增强现实的组装机器人项目。用户可触摸并移动真实环境中的机器人零件,还能在触摸时感受到反馈力,使交互更具真实感。 展开更多
关键词 增强现实 视触觉融合 触觉交互 三维注册
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