浅议三维激光扫描数据可视化技术研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文三维激光扫描数据可视化技术研究姓名：谈春艳申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：魏怡20090501武汉理工大学硕士学位论文摘要现有逆向工程过程包括实物表面数字化、数据预处理、点云分割、曲面重建等环节，且各个环节中的关键难题仍是目前研究热点。曲面重建是逆向工程中最为关键的环节之一，其处理速度和质量最终制约着下游的CAD再设计等作业进程。本文采用三维可视化技术，实现了公路隧道的三维建模与可视化表达，即利用三维激光扫描仪获取的隧道点云数据，进行了三维空间地物可视化建模研究。详细论述了三维模型的建立方法，在此基础上分析了公路

2、隧道三维可视化过程。通过具体实例表明该方法能将虚拟的工程面貌与三维场景形象直观的表现出来，具有很好的实用性。扫描点云是自由曲面造型的基础，论文对扫描点云的获取和点云数据的预处理方法进行了分析，对数据点云预处理过程中数据去噪、数据精简、数据修补等关键技术进行研究。首先，图像信号在产生、传输和记录过程中，经常会受到各种噪声的干扰，严重地影响了图像的视觉效果，因此采用适当的方法减少噪声(即进行图像噪声的滤波)，保留有用信息，以此减小处理数据，提高处理速度，减小工作量是一项非常重要的工作。本文主要对图像去噪方法中的小波滤波技术进行了研究，包括小波去噪的原理、方法、

3、小波基和小波分解层的选择。其次，实现缺损处的数据重现。针对有缺损的点云数据，利用已得到的测量数据拟合得到截面曲线，根据曲面的几何形状，利用曲线编辑功能，选择曲线切向延拓、抛物线延拓和弦向延拓等不同方式，将曲线延拓通过需插补的区域，然后再离散曲线形成点列，补充到空白区域。然后，经过预处理之后的点云数据，利用传统曲面造型方式进行曲面模型重建。传统曲面造型方式遵从典型的逆向工程流程，即点一线一面，使用Bezier和NURBS曲面直接由曲线或测量点来创建曲面。最后，在本文末尾对论文所做工作做了详细的总结，并对三维重建方法的进一步研究方向做了展望。关键词：逆向工程，

4、数据可视化，点云，曲面重建，Imageware武汉理工大学硕士学位论文ABSTRACTneexistingreverseengineeringprocess，includingbothphysiealsurfacedigitization，datapreprocessing，pointcloudsegmentationandsurfacereconstruction．AndallaspectsofthekeYproblemsinthecurrentstudyarestillhot．SurfacereconstructioniSoneofthemostimp

5、ortantpartofreverseengineering．ItsprocessingspeedandqualityfinallyrestrictingthedownstreamCADcoursessuchasprocessreengineering．InthisPaper,thethree—dimensionalmodelingandvisualizedexpressionofhighwaytunneliSrealizedbythethree．dimensionalvisualizationtechnology,thatiS．thestudyofthe

6、three．dimensionalmodelingofvisualfeaturesiSrealizedbasedonthetunnelpointclouddatafromthree．dimensionallaserscanner．1nthisPaper,theconstructionmethodof3Dmodelandananalysisoftheprocessof3Dvisualizationofhighwaytunnelbasedonitisparticularlydiscussed．Itindicatesthroughconcreteexamples

7、thatthemethodCanshowwellthevirtualprojectvisageandthe3Dvisualscenes，andithasaverygoodapplication．ScanningpointcloudisthefoundationofFree．formsurfacemodeling．Obtainingpointclouddataandthepreprocessingpointclouddataareanalyzedinthispaper．Thekeytechnologiesofthepreprocessingpointclou

8、ddata,includingmulti-viewdataregi