三维扫描点云中的圆柱体识别技术研究与实现
毕业设计说明书中文摘要随着三维扫描技术的快速发展，三维点云数据作为一种新兴的数据形式，已经逐渐地应用到许多领域中，如逆向工程、模式识别、工业检测、自主导航、虚拟现实等。在化工生产领域中，由于存在大量的管道，而管道主要是以圆柱体的形式存在，所以识别以三维点云数据表示的圆柱体对于实现化工厂的三维重建、扩建、改造等具有重要的意义。本文为实现圆柱体识别问题，进行了深入的分析，先利用PCA-主成分分析法获得法线，再利用随机采样一致性分割算法分割出圆柱体，最后以估计出的法线为基础求得圆柱体参数。本文通过实验对算法进行了验证，结果表明本文算法能够快速有效地识别圆柱体。82940
毕业论文关键词 点云特征 点云分割 点云识别
毕业设计说明书外文摘要
Title Research and Realization of the cylinder identification technology in 3-d scanning point cloud
Abstract With the rapid development of 3-d scanning technology，three-dimensional data as a new form，has been gradually applied to many fields，such as reverse engineering，pattern recognition，industrial detection，autonomous navigation，virtual reality and so on。In the field of chemical production，due to the presence of large amounts of the pipe which are mainly in the form of a cylinder，identifying the layout and expressing the cylinders as a 3-d point cloud data has a vital significance in 3-d reconstruction，expansion，reforming the chemical plant。 In order to solve the cylinder identification problems，this paper carried on a thorough analysis。 First，using PCA principal component analysis (PCA) to obtain the normal，then using random sample consensus to segment the cylinder。 Second，on the basis of the estimated normals to obtain the parameters of the cylinder。Algorithm is verified by the experiment，the results show that the algorithm can effectively identify the cylinder。
Keywords Point Cloud Feature Point Data Segmentation Point Cloud Recognition
目 次
1 绪论。。。1
1。1 研究背景与意义。。1
1。3 课题研究主要工作。。2
1。4 本文结构安排。。3
2 点云的特征与提取。。。4
2。1 点云的微分几何特征4
2。2 几何特征的微分模型4
2。3 法线的估计5
2。3 本章小结7
3 点云的分割。。。8
3。1 点云分割理论8
3。3 基于随机采样一致性的分割9
3。4 本章小结。。。11
4 圆柱体参数的识别。。12
4。1主要参数识别的算法。。12
4。2 本章小结。。。14
5 实现与评价。。15
5。1 PCL简介。。。15
5。2 算法实现。。。15
5。3 实验算法结果评价。。。16
6 总结与展望。。21
6。1 本文的工作与成果。。。21
6。2 本文工作的局限性及展望。。。21
致 谢22
参 考 文 献。。23
1 绪论
1。1 研究背景与意义
在化工生产领域，利用三维扫描技术实现化工厂的三维重建，可以给化工厂的改造、扩建和维护提供极大的帮助。在化工厂中，管道设备广泛存在，虽然人们可以直接利用三维建模软件如AutoCAD设计和建造管道设备，但是许多现有的管道设备要求必须能从物理环境中以数字形式重建，所以研究并实现大规模点云技术，能够快速且准确地检测管道是解决化工厂三维重建问题的核心。文献综述