三维激光扫描曲面重构算法研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第26卷第11期仪器仪表学报2005年11月三维激光扫描曲面重构算法研究杨贵军柳钦火武文波。(中国科学院遥感应用研究所北京100101)。(辽宁工程技术大学测量工程系阜新123000)摘要围绕三维激光扫描曲面重构做了以下工作：(1)Yr析了三维激光扫描仪的工作原理；(2)研究了利用多层感知器神经网络用于曲面重构，提出了基于多层感知器网络的曲面重构算法(MLPSR)。为了有效评估算法的性能，通过CYRAX25OO实测数据并利用MATLAB环境进行仿真实验，结果表明；这种算法具有较高的重构精度和较快的重构速度，尤其在曲面受到破坏或不完全时特别

2、有效，是值得推广的曲面重构算法。关键词三维激光扫描曲面重构多层感知器中图分类号TP751．1文献标识码A国家标准学科分类代码170．35Researchon3DLaserScanSurfaceReconstructionAlgorithmsYangGuijun’LiuQinhuoWuWenbo(InstituteofRemotoSensingApplications，ChineseAcademyofSciences，Be(ring100101，China)(DepartmentofSurveyingEngineering，LiaoningTechnologyUniversity，Fux

3、in123000，China)AbstractTheprincipleofacquiring3Dlaserinformationmethodsbasedoncomputervisionisintroduced．Duetothevirtuesoftheneuralnetwork，themultilayerperceptionstrainedwiththeback—propagationalgorithmandtheradial—basisfunctionneuralnetworkareemployedtoreconstruct3Dlasersurface．Inordertoevaluat

4、ethealgo—rithms，manycomputersimulationexperimentsarecarriedout．Intheseexperiments，seriesofpointsfromCYRAX2500andMATLABareusedtotraintheseneuralnetworksandreconstructthesurface．TheresultsshowthattheprecisionandspeedoftheMLPSR(Multilayerperceptionssurfacereconstruction)algorithmsarehigherthanthetr

5、aditionalalgorithm．Specially，whenthereconstructedsurfacesarecomplexorincompleteorpartiallywornOrdamaged，theMLPSRalgorithmsaremoreeffective．Keywords3DlaserscanSurfacereconstructionMultilayerperceptions(MLP)前，国内很多科研院校正在加快地面三维激光影像扫1引言描技术的基础理论和技术应用方面的研究。近几年来，由于长距离三维激光扫描技术在获得2三维激光影像扫描仪测量原理多目标空间点阵数据方面

6、取得了新的突破，这项技术已应用于机载激光测高方面和城市三维影像模型建立地面三维激光影像扫描仪是一种集成了多种高新方面。地面三维激光影像扫描仪的应用，为人们获取丰技术的新型测绘仪器，采用非接触式高速激光测量方富的空间信息提供了一种全新的技术手段，测绘人员式，以点云形式获取地形及复杂物体三维表面的阵列从传统的单点采集数据变为连续自动获取数据，从而式几何图形数据。仪器主要包括激光测距系统和激光提高了测量的效率，拓宽了测绘技术的应用领域。当扫描系统，同时也集成CCD数字摄影和仪器内部校正本文于2004年4月收到，系辽宁工程技术大学地理空间信息技术重点实验室基金(200319)资助项目。维普资讯

7、http://www.cqvip.com1182仪器仪表学报第26卷等系统]。Y=ScosOsina2．1激光测距系统Z=Ssin0地面三维激光影像扫描仪主要采用的脉冲法测距是一种高速激光测时测距原理。测距过程主要分为4个环节：激光发射、激光探测、时延估计和时延测量。(1)激光发射：一个激光脉冲发射体在触发脉冲的作用下，激光发出一个极窄高速激光脉冲．通过扫描镜的转动并反射向物体，同时，激光信号被取样而得到激光主波脉冲。(2)激光探测：通过同一个