基于地面激光扫描点云数据的三维重建方法研究
| 摘要 | 第1-9页 |
| Abstract | 第9-12页 |
| 目录 | 第12-15页 |
| 第一章 绪论 | 第15-32页 |
| §1.1 论文的研究背景和意义 | 第15-17页 |
| §1.2 点云数据处理研究现状 | 第17-26页 |
| §1.2.1 点云配准的研究现状 | 第19-21页 |
| §1.2.2 点云分割的研究现状 | 第21-23页 |
| §1.2.3 点云建模的研究现状 | 第23-26页 |
| §1.3 待解决的问题和发展趋势 | 第26-28页 |
| §1.4 论文的主要研究内容 | 第28-29页 |
| §1.5 论文的主要结构安排 | 第29-31页 |
| §1.6 本章小结 | 第31-32页 |
| 第二章 激光点云数据的特征信息 | 第32-49页 |
| §2.1 激光扫描成像系统 | 第32-37页 |
| §2.1.1 扫描系统的主要设备 | 第32-34页 |
| §2.1.2 数据获取的作业流程 | 第34-37页 |
| §2.2 点云数据的邻域 | 第37-40页 |
| §2.2.1 邻域的划分方法 | 第37-38页 |
| §2.2.2 K-D查找树划分 | 第38-40页 |
| §2.3 点云表面模型的拓扑几何特征 | 第40-45页 |
| §2.3.1 空间曲线的切线与法平面 | 第41-42页 |
| §2.3.2 空间曲面的切平面与法线 | 第42-43页 |
| §2.3.3 贝塞尔曲面和曲面的曲率 | 第43-45页 |
| §2.4 点云数据中的光谱特征信息 | 第45-48页 |
| §2.4.1 激光回波反射强度 | 第45-47页 |
| §2.4.2 彩色激光点云模型 | 第47-48页 |
| §2.5 本章小结 | 第48-49页 |
| 第三章 基于网格顶点曲率的点云配准 | 第49-78页 |
| §3.1 点云配准方法 | 第49-55页 |
| §3.1.1 基本配准模型 | 第49-53页 |
| §3.1.2 球形标靶解算 | 第53-55页 |
| §3.2 基于高级几何特征的点云配准 | 第55-63页 |
| §3.2.1 点云的预配准方法综述 | 第55-57页 |
| §3.2.2 基于空间曲线的配准方法 | 第57-59页 |
| §3.2.3 基于空间曲面的配准方法 | 第59-63页 |
| §3.3 基于ICP的点云精确配准 | 第63-65页 |
| §3.3.1 ICP配准算法概述 | 第63-64页 |
| §3.3.2 ICP配准主要步骤 | 第64-65页 |
| §3.4 基于网格顶点特征的配准模型 | 第65-74页 |
| §3.4.1 网格模型的配准方法 | 第65-67页 |
| §3.4.2 网格顶点曲率的计算 | 第67-69页 |
| §3.4.3 基于曲率的配准条件 | 第69-72页 |
| §3.4.4 配准误差的传播模型 | 第72-73页 |
| §3.4.5 网格模型的配准步骤 | 第73-74页 |
| §3.5 实验与分析 | 第74-76页 |
| §3.6 本章小结 | 第76-78页 |
| 第四章 回波反射强度辅助的点云分割 | 第78-102页 |
| §4.1 点云分割概述 | 第78-82页 |
| §4.1.1 点云分割的目的 | 第78页 |
| §4.1.2 点云分割的定义 | 第78-80页 |
| §4.1.3 点云分割中的光谱信息 | 第80-82页 |
| §4.2 基于几何特征的点云分割方法 | 第82-87页 |
| §4.2.1 基于边界的点云分割 | 第83-84页 |
| §4.2.2 基于聚类的点云分割 | 第84-85页 |
| §4.2.3 基于生长的点云分割 | 第85-87页 |
| §4.3 点云分割初值的稳健估计 | 第87-91页 |
| §4.3.1 三维霍夫变换法 | 第87-89页 |
| §4.3.2 随机采样一致性 | 第89-91页 |
| §4.4 反射强度辅助的点云分割模型 | 第91-99页 |
| §4.4.1 RANSAC构建分割种子面 | 第91页 |
| §4.4.2 生长面的拟合和参数解算 | 第91-95页 |
| §4.4.3 点云分割的几何阈值条件 | 第95-96页 |
| §4.4.4 点云分割的强度阈值条件 | 第96-97页 |
| §4.4.5 反射强度辅助的分割步骤 | 第97-99页 |
| §4.5 实验与分析 | 第99-101页 |
| §4.6 本章小结 | 第101-102页 |
| 第五章 激光点云立面轮廓点集的模型化 | 第102-124页 |
| §5.1 引言 | 第102-107页 |
| §5.1.1 基于三维软件的建筑物重建 | 第103页 |
| §5.1.2 基于摄影测量的建筑物重建 | 第103-105页 |
| §5.1.3 基于激光点云的建筑物重建 | 第105-107页 |
| §5.2 建筑物立面重建中的先验知识 | 第107-109页 |
| §5.2.1 立面主要结构特征 | 第107-108页 |
| §5.2.2 立面主要几何特点 | 第108-109页 |
| §5.2.3 基于先验知识的立面扫描策略 | 第109页 |
| §5.3 建筑物简单立面轮廓点集的确定 | 第109-118页 |
| §5.3.1 立面外轮廓点集的提取 | 第110-112页 |
| §5.3.2 立面内轮廓点集的提取 | 第112-114页 |
| §5.3.3 立面交线和角点的提取 | 第114-118页 |
| §5.4 建筑物简单立面点云的轮廓线模型 | 第118-122页 |
| §5.4.1 边界点集的直线段拟合 | 第118-120页 |
| §5.4.2 建筑物立面模型的建立 | 第120-122页 |
| §5.5 本章小结 | 第122-124页 |
| 第六章 立面激光点云的纹理建模 | 第124-145页 |
| §6.1 纹理建模中影像的整体匀光 | 第124-131页 |
| §6.1.1 数字影像匀光的必要性 | 第124-126页 |
| §6.1.2 Wallis滤波器的匀光原理 | 第126-128页 |
| §6.1.3 Wallis匀光的实例与分析 | 第128-131页 |
| §6.2 激光点云模型的纹理映射 | 第131-138页 |
| §6.2.1 数字影像的几何校正 | 第131-132页 |
| §6.2.2 三维直接线性变换的映射模型 | 第132-133页 |
| §6.2.3 空间后方交会的严密映射模型 | 第133-137页 |
| §6.2.4 映射模型的参数解算 | 第137-138页 |
| §6.3 纹理映射的实验与分析 | 第138-143页 |
| §6.3.1 基于直线线性变换的点云纹理映射 | 第138-141页 |
| §6.3.2 基于后方交会的点云模型纹理映射 | 第141-143页 |
| §6.4 本章小结 | 第143-145页 |
| 第七章 总结与展望 | 第145-148页 |
| 参考文献 | 第148-156页 |
| 攻读博士学位期间的主要科研工作 | 第156-157页 |
| 致谢 | 第157页 |
