6 3,數(shù)據(jù)處理6、3,1、通過三維激光掃描系統(tǒng)掃描得到的點(diǎn)云量非常大.所以掃描數(shù)據(jù)的處理是一項(xiàng)十分復(fù)雜的工作、從整個(gè)三維建模過程來看,點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理大致分為三個(gè)步驟、數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)加工處理,空間三維模型建立,數(shù)據(jù)處理可進(jìn)一步細(xì)分為、點(diǎn)云去噪,平滑、數(shù)據(jù)配準(zhǔn)或拼接。數(shù)據(jù)分割。數(shù)據(jù)縮減、曲面擬合和建立空間三維模型等 點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理的結(jié)果將直接影響后期三維模型建立的質(zhì)量 實(shí)際應(yīng)用中。應(yīng)根據(jù)研究對(duì)象的模型特點(diǎn)和三維激光掃描數(shù)據(jù)的特點(diǎn)及建模需求,選用合適的數(shù)據(jù)處理方法,1,點(diǎn)云的去噪、平滑,采用激光掃描儀獲取物體表面的采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)時(shí),由于測(cè)量?jī)x器及其他環(huán)境因素的影響,不可避免地會(huì)存在噪聲點(diǎn)或雜點(diǎn),產(chǎn)生噪聲點(diǎn)的原因主要有以下三種,首先是由被掃描對(duì)象表面因素產(chǎn)生的誤差 例如受不同的粗糙程度.表面材質(zhì),波紋,顏色對(duì)比度等反射特性引起的誤差,其次是偶然噪聲,即在掃描實(shí)施過程中由于一些偶然的因素造成的點(diǎn)云,如在掃描建筑物時(shí).有車輛或行人在儀器與掃描對(duì)象之間 這樣得到的數(shù)據(jù)就是直接的雜點(diǎn).很明顯應(yīng)該刪除或者過濾掉。第三是由測(cè)量系統(tǒng)本身引起的誤差 對(duì)于一些接觸式測(cè)量設(shè)備來說,受測(cè)量設(shè)備靈敏度和測(cè)量人員經(jīng)驗(yàn)判斷的影響較大,測(cè)量的系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差是噪聲點(diǎn)產(chǎn)生的主要原因、2。點(diǎn)云配準(zhǔn)或拼接.地面三維激光掃描過程中,單個(gè)空間對(duì)象具有多個(gè)視角,真實(shí)的環(huán)境場(chǎng)景范圍跨度大,受激光掃描儀器視場(chǎng)角的限制,或者掃描對(duì)象間相互遮蔽的影響、每站的掃描影像不能覆蓋整個(gè)空間對(duì)象,即單幅掃描數(shù)據(jù)只能獲取當(dāng)前站點(diǎn)下的點(diǎn)云數(shù)據(jù) 為了將研究區(qū)域構(gòu)建完整。需要將不同站點(diǎn)上采集的點(diǎn)云進(jìn)行重新定位、也就是把相對(duì)于當(dāng)前儀器坐標(biāo)系下的點(diǎn)云轉(zhuǎn)換到一個(gè)共同的基準(zhǔn)坐標(biāo)系下。組成三維數(shù)據(jù)集。這就是配準(zhǔn)所要解決的問題。配準(zhǔn)也稱為拼接,對(duì)于非地形攝影測(cè)量。一般要求精度較高、所以本條規(guī)定了拼接后的點(diǎn)云要求,對(duì)地形測(cè)量而言,由于拼接后的點(diǎn)云僅用于建立數(shù)字地面模型 進(jìn)而繪制數(shù)字線劃圖 所以其精度要求相對(duì)較低,3、實(shí)際的模型往往含有多個(gè)曲面幾何特征.經(jīng)過數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)后.某些過濾后特別復(fù)雜的、曲率變化過大的實(shí)體點(diǎn)云還是很大、如果就此對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行擬合 即使是專業(yè)的軟件處理起來也很困難。會(huì)加大表示曲面的數(shù)學(xué)模型和處理擬合算法的難度、也會(huì)導(dǎo)致無法用相對(duì)簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)表達(dá)式描述三維模型,這樣、非但不能節(jié)約時(shí)間成本,也不能保證精度、三維建模前通??紤]將復(fù)雜的整體點(diǎn)云進(jìn)行分割,采用 先分割再拼接,最后進(jìn)行整體匹配恢復(fù)原始實(shí)體的形狀.數(shù)據(jù)分割是根據(jù)組成研究對(duì)象外形曲面的子曲面的類型 將原始掃描數(shù)據(jù)劃分到不同的點(diǎn)云子集中。也就是將屬于同一子曲面類型的數(shù)據(jù)成組,由于數(shù)據(jù)分割后不同的點(diǎn)云子集所包含的點(diǎn)屬于同一種曲面,這樣就能把復(fù)雜的,龐大的數(shù)據(jù)處理問題簡(jiǎn)單化、特殊化.為后續(xù)的模型重建提供方便、因此分割不同區(qū)域中的點(diǎn)云是曲面重建的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一,點(diǎn)云的分割一直是逆向工程。模型構(gòu)建方面的研究熱點(diǎn).6,3,2 車載移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)的載體平臺(tái)在以正常速度行駛的過程中 POS系統(tǒng)實(shí)時(shí)記錄了載體平臺(tái)行駛的軌跡。同時(shí)數(shù)字相機(jī)和激光掃描儀獲取了道路兩側(cè)的影像和激光點(diǎn)云原始數(shù)據(jù) 對(duì)POS數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理 計(jì)算出高精度的、高可靠性的車行軌跡,為視頻序列影像和激光點(diǎn)云提供精確的外方位元素、這是直接地理定位的基礎(chǔ)。