面向全自动三维扫描系统的多视角三维数据自动配准技术-论文.pdf

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1、第52卷第2期吉林大学学报(理学版)Vo1．52No．22014年3月JournalofJilinUniversity(ScienceEdition)Mar2O14doi：10．13413／j．cnki．jdxblxb．2014．02．31面向全自动三维扫描系统的多视角三维数据自动配准技术李杨，许志闻，宋展，庞旭芳(1．吉林大学计算机科学与技术学院，长春130012；2．中国科学院深圳先进技术研究所智能设计与机器视觉研究室，广东深圳518O55)摘要：针对利用高精度转台进行配准模型的顶部和底部与模型进行配准时效果不佳的问题，提出一种面向全自动三维扫描系统的多视角三维数据自动配准

2、方案．对待扫描模型，利用单轴高精度转台获取由不同角度扫描的点云数据，先使用一种快速简单的方法求解转台中轴，利用中轴将多片点云拼合得到模型主体；再通过点云包围盒变换，完成点云的初始配准，并通过改进的ICP算法完成点云的精确配准．实验结果表明，该方法具有较好的操作性和较高的精度．关键词：三维拼接；ICP算法；最小包围盒中图分类号：TP391．7文献标志码：A文章编号：1671—5489(2014)02—0319-07AutomatedMulti—view3DDataRegistrationforFully—Automated3DScanningSystemLIYang，XUZhi—

3、wen，SONGZhan。，PANGXu—fang(1．CollegeofComputerScienceandTechnology，JilinUniversity，Changchun130012，China；2．IntelligentDesignandPatternRecognitionCenter，ShenzhenInstitutesofAdvancedTechnology，ChineseAcademyofSciences，Shenzhen518055，GuangdongProvince，China)Abstract：Thispaperreportsanautomatedmu

4、lti—viewthree—dimensionaldataregistrationschemeforfully—automatedthree—dimensionalscanningsystem．Weusedsingle—axispreciseturntabletohelptogetmulti—viewpointcloudandtointegratethemtogether．First，weusedaquickandeasywaytogetthethree—dimensionalinformationoftheturntable’Scentralaxis，andtheninteg

5、ratedthemulti—viewpointcloudtogetmodelbodyviatheaxis．Afterthatwecompletedtheinitialregistrationofpointcloudwiththehelpofminimumboundingbox．AtlastwecompletedthepreciseregistrationusingimprovedICPalgorithm．Inthispaper，weprovidedseveralsuggestionsfortheimpreciseregistrationproblembetweenthetopa

6、ndthebottomofthemode1．Attheendofthispaper，experimentresultsarepresented，andexperimentsshowthattheschemehasgoodmaneuverabihtyandhighaccuracy．Keywords：3Dintegration；ICPalgorithm；minimumboundingbox基于结构光的三维扫描法具有无接触和速度快等特点，因此在工业上应用广泛．采用光栅扫收稿日期：2Ol3—05—01．作者简介：李杨(1988)，女，汉族，硕士研究生，从事计算机图形学和图像处理的研究，

7、E-mail：dissy-cool@163．corn通信作者：许志闻(1965)，男，汉族，博士，教授，博士生导师，从事计算机图形学和图像处理的研究，E-mail：xuzw@jlu·edu·cn·基金项目：国家自然科学基金(批准号：61002040；60973091)．32O吉林大学学报(理学版)第52卷描法，由于光线的遮挡性，通常需要从多个角度多次扫描模型外表面，并将扫描得到的多片数据拼合得到完整模型．因此，三维数据信息的自动配准技术成为该领域的研究热点．目前的3D扫描技术在处理数据拼接问