基于激光扫描数据的物体表面重建及轮廓显示

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1、哈尔滨上程火学硕士学位论文摘要随着计算机科学的发展，将激光扫描和计算机结合起来的技术已在社会的发展中起着越来越重要的作用。在很多情况下，很容易获得三维物体表面的图像等信息，非常需要一种有效的方法来完成对这些物体进行表面实时重建和显示。本课题正是根据实际需要，通过实验采集到的三维模型的图片信息，进而通过各种预处理算法和距离成像关系，得到表面重建需要的模型表面点的深度数据。再利用改进的最短对角线法，完成了三维模型表面的重建工作并实现了其实时旋转显示。考虑到实际中对三维模型进行观测与定性分析的需要，通过基

2、于二次误差度量的网格简化算法，进一步实现了对表面网格的简化。用Visualc++和OpenGL仿真说明，在精度允许的情况下，网格简化到了原始网格的12％，而大大的提高了重建的速度，而且便于重建结果在网络中传输。文中给出了详细的简化算法。最后还给出了边缘检测的结果。关键词：深度坐标；最短对角线法：实时显示；OpenGL：表面重建；网格简化；边缘哈尔滨工程大装硕士学位论文IIIIAbstraetWiththedevelopmentofcomputerscience，laserscanningandcom

3、putertechnologyhavebeencombinedtogetherandplayedamoreandmoreimportantroleintiresociety．Undermanycircumstances，itisveryeasytogetthepictureinformation．Soakindofeffectivemethodisneededtofinishrebuildingandshowingthesesurfacesofobjectsinrealtimefromtheinfo

4、rmation．Thissubjectisjustaccordingtotheneedsofreality．Wegatherpictureinformationofthree—dimensionalmodel．Thepaperusedvariouskindsofpretreatmentalgorithmsandfromtherelationoftheformationofimagethedepthcoordinate0fmodel’Ssurfacecanbeget．Andthenutilizingt

5、heimprovedshortestdiagonallawitfinishedtherebuildingofthethree—dimensionalmodelsurfaceandrealizedshowinginrealtime，Consideringtheneed0fobservingandqualitativeanalysistothethreedimensionalmodelinreality，itutilizessimplifyingalgorithmofthebasedontoleranc

6、eoferrortwotimes，theonethatcansimplifysurfacenetfurther．Theemulationresultproves，ifprecisionpermitting，thatthenetissimplifiedto12％oftheprimitivenet．andthespeedofrebuildinggetgreatimprovement．Itprovidedthedetailedalgorithmofsimplifyinginthearticle．Final

7、ly，accordingtotheneedforshowingtheobjectedge，theresultprovidedtheedge．Keywords：depthdata；theshortestdiagonallaw；showinrealtime；OpenGL；surfacerebuilding；simpliry；edge．哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除

8、文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者(签字)：日期：年月日哈尔滨工程大学硕士学位论文第1章绪论1．1引言三维重建是计算机视觉，模式识别及可视化技术等领域中的经典研究问题。通过各种传感器，计算机可以获取外部世界中物体的某种信息，称之为采样数据。重建的任务就是要从获取的采样数据中恢复物体的三维外形，即物体的原型。在不同的领