迭代最近点匹配算法的树结构k近邻搜索比较研究

为提高ICP匹配算法中k近邻搜索的存储和计算效率,本文分析总结了几种树结构k近邻搜索算法,利用模拟和实测数据实验对比研究了它们对ICP匹配结果的影响。实验结果表明,几种算法的拉入范围相同,匹配精度差异较小,主要差异在于搜索效率不同。其中,主轴搜索树k近邻算法的存储结构较优,近似搜索策略的计算效率较高,使得基于主轴树近似搜索的匹配效率最高。     

基于PCL的点云数据空间管理及近邻搜索

由三维激光扫描技术获取的点云数据仅包含点的三维坐标,缺乏点对应的几何拓扑信息,同时为了在计算机中更高效的管理和处理点云数据,本文结合PCL开源库为点云数据建立K-D树和八叉树两种数据结构,并实现基于K-D树和八叉树的快速邻域搜索。     

基于八叉树与KD树索引的点云配准方法

针对点云配准算法中KD树多维查询效率较低的问题,提出一种基于八叉树和KD树多层索引结构的点云配准方法。首先为模型点云数据建立八叉树全局索引,然后在八叉树叶子结点构建局部数据的KD树索引。对传统的ICP点云配准算法进行改进,通过叶子结点的全局索引值快速定位局部点云数据块,利用局部KD树索引加快最近点的搜索,计算最近点时利用欧氏距离阈值、点对距离差值和法向量阈值剔除部分噪声点。实验表明,改进算法提高了点云配准的效率和精度。     

一种八叉树和三维R树集成的激光点云数据管理方法

车载激光扫描点云数据已经成为数字城市和危机管理等领域越来越重要的三维空间信息源,针对大规模点云数据高效管理的技术瓶颈,提出一种八叉树和三维R树集成的空间索引方法——3DOR树,充分利用八叉树的良好收敛性创建R树叶节点,避免逐点插入费时过程,同时R树平衡结构保证良好的数据检索效率。并还扩展R树结构生成多细节层次(LOD)点云模型,提出一种支持缓存的多细节层次点云数据组织方法。试验证明,该方法具有良好的空间利用率和空间查询效率,支持多细节层次描述能力和数据缓存机制,可应用于大规模点云数据的后处理与综合应用。     

基于3D格网与哈希表的车载LiDAR点云八叉树索引

针对车载LiDAR数据海量化趋势,以及高效的点云索引构建和邻域搜索算法的至关重要性,本文结合3D规则格网和线性八叉树算法优势,以及哈希表检索的高效性,提出了基于3D格网和哈希表的八叉树索引算法。通过对车载LiDAR所获取的点云数据进行相关试验,试验结果表明该方法应用于海量点云索引构建和邻域查找具有高效性。     

三维旋转扫描测量平台设计与实现

本设计主要用于360°旋转的三维扫描,实现角度数据的实时获取。设计中采用单片机控制交流伺服电机进行自定的角度、速度与方向的旋转并实时上传时间、角度数据至上位机进行处理,实现了对平台旋转精度的控制与检测,着重研究了该传感器误差源的产生,对实际应用中的误差进行了定量分析,利用偏心改正、4分频等方法减少了误差,提高了参数精度。角度范围为360°,角度分辨率为0.01°。     

格网划分与四叉树相结合的海量建筑物数据组织与调度

针对三维GIS中海量建筑物数据,提出基于经纬线格网划分与四叉树空间索引相结合的数据组织方式,采用基于视点相关LOD、数据缓存和多线程的建筑物数据动态调度策略进行了实践应用,试验结果表明此方法是可行、高效的.     

利用空间微分块与动态球策略的k近邻搜索算法研究

提出了一种基于空间微分块与动态球判定策略的k近邻快速搜索算法。该算法以空间包围盒为基础,首先对空间进行微分块,将离散点分配到子空间;然后,以计算点为球心建立动态球,确定k近邻候选点。球半径可根据空间包围盒的大小、离散点数量和k近邻点数进行估算和优化。实验结果表明,该算法可快速完成k近邻搜索,运行稳定可靠。     

一种应用K-近邻算法优选点云数据生成格网DEM插值的方法

提出了一种利用K-近邻算法优选格网数字高程模型插值方法,通过构建最优插值方法的地表样本数据库,提取地形点云数据的特征信息与地表样本数据库中的地表样本进行匹配,从而获得合适的插值方法。给出了方法实现的基本原理和流程,选用RIGEL VZ-1000扫描的点云数据进行实验,证明了方法的可行性。     

利用球面DQG格网的地形与矢量线自适应叠加算法

目的 为了解决几何法在大范围矢量线与地形格网叠加过程中出现的效率低下问题,采用球面退化四叉树格网(DQG)剖分模型,应用矢量点的动态“漂移”代替复杂的线交计算,提出并实现了一种高效的矢量线与球面DEM格网的无缝叠加算法。选用全球GTOPO30及局部ASTER GDEM高程数据以及1∶100万DCW矢量数据进行实验,结果发现,漂移算法的耗时成本是传统几何法的25%,矢量点的漂移误差可控制在半个格网单元之内,且完全避免了矢量线对地形多尺度叠加操作中出现的穿洞、跨越等现象。     

基于三维扫描数据的面分割空间三维重建方法

随着三维扫描仪的问世，针对如何处理体现三维空间位置关系的扫描图像，最终可实现三维重建的问题．本文根据三维扫描仪的技术特点，提出了基于三维扫描数据的面，分割三维重建的方法，即依据各点在空间坐标上的共同特征，采用整体平差拟合平面进行面分割，进而建立三维空间重建模型．该方法能够突出扫描物体的三维特征，实现扫描数据的纠错与恢复，并为进一步进行扫描图像的配准拼接，最终实现扫描物体三维重建创造了有利条件。     

基于BP神经网络的三维激光测高数据拟合方法

针对三维激光测高拟合问题，本文采用BP神经网络进行拟合，该方法可以有效地消除或减弱数据中的系统误差影响，提高计算精度。实际算例证明，在数据无粗差情况下，BP神经网络的内符合与外符合精度优于传统的二次曲面拟合的精度。     

3维地图符号的数据结构研究

如何用计算机的1维存储空间存放由0维、1维、2维、3维等空间目标的集合所定义的形体，是几何造型中最基本的问题。文中针对传统地图符号表现方法的局限性，分析了国内外3维地图符号的研究现状，针对3维地图符号设计的特点和要求采用参数函数和边界数据模型作为建立3维地图符号的数据结构。     

3维地图符号的数据结构研究

如何用计算机的1维存储空间存放由0维、1维、2维、3维等空间目标的集合所定义的形体,是几何造型中最基本的问题.文中针对传统地图符号表现方法的局限性,分析了国内外3维地图符号的研究现状,针对3维地图符号设计的特点和要求采用参数函数和边界数据模型作为建立3维地图符号的数据结构.     

基于三维激光扫描数据的地铁隧道断面测量

地铁主体施工完毕后为了对线路进行调线调坡,需要对地铁隧道进行断面测量,三维激光扫描与常规测量方法相比具有非接触式测量,可高密度采集空间三维点云数据等特点,为地铁断面测量提供了新的途径。本文基于Leica Scanstation 2扫描仪分析了三维激光扫描点云数据采集步骤和数据处理流程,阐述了基于点云数据的地铁断面测量方法,分析了三维激光扫描技术在隧道断面测量中应用的可行性。研究结果表明,这种高密度、高精度的隧道断面能够满足地铁调线调坡等方面的技术要求。     

三维激光扫描技术在建筑建模中的应用

以九云方鼎建筑为例,论述了徕卡C10地面三维激光扫描仪的数据采集流程,及徕卡Cyclone内业主要数据处理工作,并着重介绍Cyclone、SketchUp与3ds max三款专业软件进行建模及贴图渲染的方法。最后对三款建模软件进行总结,为三维激光扫描内外业工作提供技术支持,对未来三维激光扫描数据处理软件的开发提出建议和思路,促进三维激光扫描技术在逆向工程中的普及。     

适用于机载三维遥感的动态GPS定位技术及其数据处理

机载三维遥感采用动态ＧＰＳ定位技术提供遥感器的空中精确位置,能快速高效获得遥感地学编码图像和ＤＥＭ,雇地中国自行研制、具有独创性的机载三维遥感影像制图系统中的动态ＧＰＳ定位技术特点和要求进行了分析。论述了应用三维遥感的ＧＳＰ定位数据处理和算流程。法     

三维激光扫描在自升式钻井平台桩腿变形测量中的应用

研究三维激光扫描在自升式钻井平台桩腿变形测量中的应用     

三维工业物体的一种关系数据结构及协调标号算法

提出一种用于描述三维工业物体的关系数据结构,将关系匹配归结为一个关系同构或协调标号问题。提出了3种修剪算子,它充分利用关系数据结构的多重约束、一对一映射约束、关系符号表与基元符号表的映射作为知识启发来修剪搜索树,从而大大简化了物体匹配中的协调标号或关系同构问题。     

Towards a 3D Feature Overlay through a Tetrahedral Mesh Data Structure

The use of 3D features within GIS has been increasing due to the need to represent, query, manipulate, and analyze man-made objects in relationship to other 3D features related to the surface of the earth. This will yield an increased use of 3D boundary representations of the features. The spatial relationship between two or more features is often evaluated using a geometrical overlay of these features, which reveals whether these features overlap and—if they do—to which extent. We present the design of a 3D overlay algorithm which overlays 3D triangulated boundary representations through a constrained tetrahedral mesh. The intersections between the constrained facets of the 3D features are calculated on the fly and within a restricted neighborhood. We can identify and reconstruct the overlaid parts of the 3D boundary representation within the tetrahedral mesh. The implementation is based on the Computational Geometry Algorithms Library, which proved to have the functionality needed but also has its limitations.