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1、基于标志点的三维点云拼接技术摘 要多视角点云数据拼接是三维形貌测量、三维重构中不可或缺的环节，本文针对实验室已组建的编码结构光三维测量系统要求的拼接速度快、拼接准确度高，研究了多视角点云数据的光学拼接方法与其关键技术。本文在总结分析三维点云拼接技术和算法的国外现状的基础上，从理论上分析了基于特征标志点的拼接方法，设计了适用于拼接方法的特征标志点图像处理方案，并且编写程序实现标志点二维坐标的提取；再分别从视觉效果和量化效果比较三点法和SVD。具体研究容包括：1.首先介绍了标志点的选择和匹配。本文说明了标志点的选择、灰化、平滑、阈值分割、边缘的检测与追踪、圆心定位等方法。并编写程序对标志点的二维坐
2、标进行确定，得到标志点的二维坐标。2.介绍了拼接原理和两种快速拼接算法的基本原理。并从理论上分析了三点法、SVD法两种基于标志点的拼接方法的准确度和速度。通过编程实现算法的计算过程，评价了上述拼接方法的优缺点和精度。3.介绍了拼接系统的主要结构和拼接实验。拼接系统的主要结构分为硬件结构和软件结构，并说了各部分的作用；重点分析了拼接实验的过程，通过视觉效果和量化效果两方面的实验结果比较三点法和SVD法，以标志点重合度量化评价了拼接准确度。关键词视觉测量；拼接；SVD；标志点定位Marker-based Three-dimensional Cloud Registration Techniques
3、AbstractMultiple-views registration point cloud data is one of the indispensible parts of 3D topography measurement and 3D reconstruction.So in this paper, according to the characteristics of encoded structured-light of 3D measurement system set up in the lab which is noted for high accuracy, fast r
4、egistration speed, applying for integral measurement of industrial component, it researches on optical registration method of point cloud data and key technology.Base on summarizing domestic and overseas status of technology of obtaining point cloud data, registering point cloud data and 3D reconstr
5、uction, it analyses the registration method base on feature marked point in theory, and designs a plan for feature marked point image processing;Andwrite a programtoextract thetwo-dimensionalcoordinates oflandmarks; and thencomparethe tworegistration algorithm. Eventually, SVD algorithm has the high
6、estaccuracy. This paper studies the specific contents include the following three aspects:1.First part is the signs point selection and matching. This article describes the selection of signs point, including ashing, smooth, threshold segmentation, edge detection and tracking, ponsitioning the cente
7、r and other methods. And program to determine two-dimensional coordinates of landmarks.2.Second part describes the principle and two rapid registration algorithm of the basic principles. And it analyses the accuracy and speed of the three-point method, and SVD based on marked point. the algorithm pr
8、ocess is finished by programming, and evaluating the advantages and disadvantages of the method.3.Third part is the systems main structure and registration experiments. The main structure is divided into hardwareresearches system architecture and software architecture system, and that the role of ea
9、ch part; focused on analyzing the process of registration experiments by visual and quantitative results of the experimental results of both three-point method and the SVD method to mark quantitative assessment of the degree of coincidence points stitching accuracy.KeywordsVision measurement, regist
10、ration, SVD least squares method, marked point location毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作与取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得与其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了意。作 者 签 名：日 期：指导教师签名： 日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：
11、按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部容。作者签名： 日 期：学位论文原创性声明本人重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。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后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文使用授权书本学位论文作
12、者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日指导教师评阅书指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神 优 良 中 与格 不与格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度 优 良 中 与格 不与格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力 优 良 中 与格 不与格4、研
13、究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性 优 良 中 与格 不与格5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况 优 良 中 与格 不与格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规？ 优 良 中 与格 不与格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订与附件）？ 优 良 中 与格 不与格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 与格 不与格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 与格 不与格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 与格 不与格建议成绩：优 良 中 与格 不与格（在所选等级前的画“”）指导
14、教师： （签名） 单位： （盖章）年 月 日 / 评阅教师评阅书评阅教师评价：一、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规？ 优 良 中 与格 不与格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订与附件）？ 优 良 中 与格 不与格二、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 与格 不与格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 与格 不与格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 与格 不与格建议成绩：优 良 中 与格 不与格（在所选等级前的画“”）评阅教师： （签名） 单位： （盖章）年 月 日教研室（或答辩小组）与教学系意见教研室（或答辩小组）评价：一、答辩过程1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况 优 良
