检索结果-南通市图书馆

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于激光雷达的3D点云目标识别

基于激光雷达的3D点云目标识别

作者：洪霄哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

随着计算机科学技术的发展和社会对图像识别的广泛需求,三维点云技术已经成为图像领域的研究热点。在如Lidar(激光雷达)、华硕的Xtion系列等众多3D点云数据采集设备中,激光雷达拥有着很大的优势,其分辨率高、反应速度快、抗干扰能力强,... 详细信息

随着计算机科学技术的发展和社会对图像识别的广泛需求,三维点云技术已经成为图像领域的研究热点。在如Lidar(激光雷达)、华硕的Xtion系列等众多3D点云数据采集设备中,激光雷达拥有着很大的优势,其分辨率高、反应速度快、抗干扰能力强,所以本文选用了 velodyne公司开发的VLP-16激光雷达作为采集设备。由于传统算法存在复杂场景及遮挡情况下识别困难、运算效率低等技术难题,本文以基于点云预处理和点云拼接涉及的关键技术和算法为主要研究内容,通过对传统目标识别算法的改进,提高复杂场景下的识别率、识别速率以及有遮挡下的识别率,实现基于激光雷达的3D点云目标物体的识别。具体研究内容如下:论文首先详细介绍了基于激光雷达的目标识别的研究背景及意义,系统梳理了各阶段的研究现状及重点研究方法,对点云目标识别技术主要算法、主要研究思路和关键技术进行了归纳,并对当前研究技术存在问题进行了分析。其次,论文研究了激光雷达的采集成像原理,并根据激光雷达点云数据的特点,选用了三维双边滤波和基于统计学的高斯滤波方法对采集到的数据进行滤波降噪,接着在进行实验比对后,选用基于邻域的平面拟合的方法来实现地面点的去除,再使用平滑区域增长算法提取出场景中的目标点云。再次,论文深入研究了点云拼接技术和算法,以完成模型的构建。针对现有算法无法有效地将激光雷达采集到的数据拼接成完整数据模型,从而无法完成目标识别的问题,本文将点云拼接分为粗拼接和精拼接两部分进行研究,并在两部分算法的基础之上加以结合与改进,提出了一种基于几何特征的ICP算法,既减少了迭代次数,又提升了算法运行速率以及拼接准确率。然后,论文探讨了两种关键点检测算法的优劣,并进行了多组的对比实验,验证了3D-SIFT算法的优越性。同时基于对全局和局部特征描述子的性能研究,选取了合适的描述子用于后续的目标识别。最后,论文结合上述研究内容设计了一种基于全局和局部特征的模型库目标识别算法,并将其分为训练和识别两部分。接着利用3D-SIFT算法检测出关键点,计算出描述子,其中VFH描述子进行特征匹配用于粗识别,FPFH描述子进行配准用于精识别。同时基于自建数据集开展了大量实验和算法验证工作,验证了论文所研究算法在复杂场景及遮挡情况下的准确性和有效性。

关键词：激光雷达 3D点云点云拼接关键点检测目标识别

基于图优化的移动机器人RGB-D点云地图构建

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于图优化的移动机器人RGB-D点云地图构建

作者：周晓玉燕山大学

学位级别：硕士

随着人工智能、机器视觉的不断发展,为了让机器人更加自主地完成各项任务,对机器人的同时定位与地图构建问题提出了更高的要求,并且同时定位与地图构建是机器人研究领域热门的方向,近年来对彩色深度地图的构建形成热潮,然而由于前端视... 详细信息

随着人工智能、机器视觉的不断发展,为了让机器人更加自主地完成各项任务,对机器人的同时定位与地图构建问题提出了更高的要求,并且同时定位与地图构建是机器人研究领域热门的方向,近年来对彩色深度地图的构建形成热潮,然而由于前端视觉传感器以及外界环境的影响,使得同时定位与地图构建前端仍然有需要解决的问题,良好的视觉前端是构建全局一致的地图的基础,本文针对移动机器人基于彩色深度图像的点云地图构建算法进行了研究,在传统的同时定位与地图构建框架基础上进行了一些改进,主要研究内容如下:首先,概述了课题研究的背景和意义,分析了国内外移动机器人发展与研究现状、移动机器人同时定位与地图构建问题的解决方法,同时建模了移动机器人的运动模型包括针孔相机模型、双目相机模型、以及彩色深度相机模型,另外分析了相机的运动模型,这些都是地图构建算法的视觉理论基础。其次,综合分析了特征提取与匹配经典算法,针对经典的算法存在对图像特征提取与匹配速度较慢,无法满足地图构建的实时性需求,提出了基于加速鲁棒特征算法(SURF)特征检测算子与ORB特征描述子结合的图像特征提取与匹配算法,同时通过比较关键点的汉明距离筛除掉不同区域的角点,然后通过随机采样一致性算法实现精确匹配,通过实验仿真,验证了改进算法匹配的正确性与有效性。再次,针对RGB-D点云地图构建中需要完成精确配准并且节省存储空间,提出了改进的点云拼接算法,改进的算法通过建立视觉词典完成粗匹配,提高了迭代最近点算法(ICP)的初步搜索时间,通过PNP与ICP算法相结合建立最小二乘模型完成优化匹配,在点云配准阶段,使用全局优化算法(BNB)与传统的ICP点云配准算法相结合,解决了由于ICP过度依赖初始值产生局部最优而非全局最优的问题,通过实验得到了很好的效果,降低了运算时间,得到了精确的匹配。最后,针对RGB-D点云地图构建的过程当中,由于视觉传感器精度以及环境噪声的影响,导致地图的视觉效果受到影响,为了去除多余的噪声点,实现更好的视觉效果,加入体素滤波器进行降采样,通过实验得到了很好的点云地图。

关键词：移动机器人特征提取与匹配点云拼接滤波点云地图

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于Kinect的三维点云数据处理

基于Kinect的三维点云数据处理

作者：陈聪梅苏州大学

学位级别：硕士

由于三维激光扫描的软硬件水平日趋成熟和大众化，相应的三维点云数据的处理技术成为越来越受关注的研究热点，广泛应用于计算机动画、医学图像处理、文物保护、地形勘探和数字化媒体创作等领域。随着扫描设备的采样精度和扫描速度不断... 详细信息

由于三维激光扫描的软硬件水平日趋成熟和大众化，相应的三维点云数据的处理技术成为越来越受关注的研究热点，广泛应用于计算机动画、医学图像处理、文物保护、地形勘探和数字化媒体创作等领域。随着扫描设备的采样精度和扫描速度不断提高，获取的点云数据呈海量增长，导致后期的多视拼接、表面重建和数据存储对硬件处理设备带来新的挑战和压力。针对目前基于三维扫描设备的数据处理的计算量大、复杂度高、需要在高性能的设备上才能处理、不能在各个领域广泛应用等问题，并结合深度体感设备Kinect，本文提出了一种能够在中低端计算机上实现的简单、高效的三维点云数据处理方法，其中包括点云拼接及表面重建算法等关键技术，主要研究工作和贡献概括如下：首先，本文从深度体感设备Kinect出发，详细介绍了该设备基于PC上的开发及其颜色和深度信息的获取原理，并对采集得到的点云数据进行阈值分割和拓扑关系的建立等预处理，大大提高点云拼接及表面重建处理的速度。其次，本文提出了一种基于几何特征不变量的拼接方法。该方法通过曲率和邻域标识相似度等度量来确定匹配点关系，根据匹配点之间的坐标变换估算初始刚体变换的旋转和平移矩阵，将不同视角的点云数据初始配准在同一坐标系下。然后根据最近点迭代法算法，利用奇异值分解，迭代计算精确配准的刚体变换，以完成多视拼接。再次，本文对以往基于区域生长的表面重建算法进行改进：根据平坦度大小确定初始点构造初始三角形，以增强三角剖分的鲁棒性;通过对邻域的不同定义，选择搜索范围，实现非连通区域的连接;利用双三次样条插值函数拟合曲面，修复点云孔洞，改善网格重建质量。最后，本文在Visual Studio2008开发环境下结合OpenCV和OpenGL底层图形库混合编程设计并实现点云拼接及表面重建算法，取得了良好的结果。

关键词：点云拼接表面重建几何特征不变量双三次样条函数孔洞修复

基于总体最小二乘的点云三维配准及改进的ICP算法研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于总体最小二乘的点云三维配准及改进的ICP算法研究

作者：刘亚彬中国矿业大学

学位级别：硕士

三维激光扫描仪作为一种新兴的测量手段,可以快速高效地获取实物或场景的三维点云信息。本文针对三维激光扫描点云拼接的核心问题,研究探讨了基于总体最小二乘和抗差估计的点云数据三维配准方法,并基于多元总体最小二乘理论研究改进了... 详细信息

三维激光扫描仪作为一种新兴的测量手段,可以快速高效地获取实物或场景的三维点云信息。本文针对三维激光扫描点云拼接的核心问题,研究探讨了基于总体最小二乘和抗差估计的点云数据三维配准方法,并基于多元总体最小二乘理论研究改进了的迭代最近点算法(ICP),有效提高了配准的效率和稳健性。1.研究基于总体最小二乘附有限制条件的三维基准转换模型及其抗差算法。在论述杠杆观测值及其对抗差权函数和总体最小二乘模型的影响,并公式推导影响存在性的基础上,构建了面向三维坐标转换的三种抗差权函数:Huber、顾及杠杆观测值的IGG和IGGⅢ。实验研究表明基于总体最小二乘的模型精度优于最小二乘模型,IGG权函数和IGGⅢ权函数抗差效果优于Huber。2.引入多元总体最小二乘算法,研究了基于多元总体最小二乘的三维基准转换模型及其抗差算法。针对附有限制条件的三维基准转换模型中存在的模型误差和病态问题,结合重心化后三维基准转换模型函数前后对称的特点,建立了基于多元总体最小二乘三维基准转换模型,实现了模型抗差计算。验证表明,基于多元总体最小二乘的求解模型比传统的求解转换参数的模型精度更优,且计算过程效率较高;3.在三维点云拼接过程中,提出利用多元总体最小二乘改进ICP算法并推证了算法的可行性和有效性。研究通过主元分析法获取点云间的初始位置,利用KD-Tree进行最近点搜索,基于改进的ICP算法实现刚体转换参数的求解。实验研究表明,改进的ICP算法计算效率优于基于四元数法ICP算法,在保证精度的前提下,提高了计算效率。

关键词：总体最小二乘抗差估计多元总体最小二乘点云拼接

基于点云重建技术的工件曲面轮廓度测量方法研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于点云重建技术的工件曲面轮廓度测量方法研究

作者：王绍臣山东大学

学位级别：硕士

随着德国工业4.0与中国制造2025的提出,对中国制造业的各个领域都提出了新的挑战。高精度检测作为精密电子产品加工质量的保证,也向着更快,更准,更真的方向发展。在一些精密智能电子产品中,曲面设计的应用越来越广泛,例如智能手机、手... 详细信息

随着德国工业4.0与中国制造2025的提出,对中国制造业的各个领域都提出了新的挑战。高精度检测作为精密电子产品加工质量的保证,也向着更快,更准,更真的方向发展。在一些精密智能电子产品中,曲面设计的应用越来越广泛,例如智能手机、手表的屏幕,摄像头边缘等等,但是曲面轮廓的加工质量检测却不如长度,宽度等尺寸的测量那样方便。因此,如何快速、准确地实现曲面轮廓度的测量是精密电子产品生产线上亟待解决的问题。当前,非标自动化生产领域中曲面轮廓度的自动测量方法主要是基于点激光的单点测量方法,但是用点激光的方式测量效率较低,要获得一条轮廓的数据需要从起点到终点一直进行触发采样。因此,虽然点激光可以进行轮廓度的测量,但是当需要进行多个位置的测量时,点激光测量的方式难以满足工业应用上高效性的要求。而线激光则克服了点激光的弊端,一次触发可获得上千个点的数据,对扫描到的点云数据进行三维重建之后便可进行任意位置的测量。而且线激光的扫描精度与效率随着近年来三维测量技术的迅速发展得到了极大提高。虽然线激光在扫描效率与精度方面具有较大优势,但是也存在以下几个问题:一是高精度激光扫描设备采集到的原始点云数据密度过于庞大,过大的数据量不仅会浪费大量的计算机存储资源,而且也会大大降低后续算法的处理速度,因此需要对采集到的原始点云数据进行预处理;二是由于激光线宽和工件外形的局限性,很难一次将工件扫描完整,若要对物体进行多个位置的定位测量则需研究将多个视角(坐标系)下扫描到的点云数据通过精确的坐标变换进行拼接,统一到同一视角(坐标系)下的办法。三是需要研究如何对拼接后的点云建立合适的测量基准坐标系以及轮廓线的提取办法以便于轮廓度的定位测量。针对以上问题,本文研究了一种基于点云拼接重建技术的曲面轮廓度测量方法。为了将待测工件边缘扫描完整,本文首先设计了运动控制系统,通过电机带动激光与工件运动,通过线激光从8个视角对工件的8个位置进行扫描,扫描完成后利用多种点云预处理方式对点云原始数据进行预处理,从而大大减少无用数据及噪点数据,提高后续的算法处理效率。为了标定8个视角之间的旋转平移关系,本文设计制作了易于进行标志点提取的标定块,通过对标定块点云进行角点提取后确定视角间的旋转平移矩阵,该方法可以大大提高拼接的效率与精度。点云拼接完成之后,可以真实地还原出工件的完整形貌。为了实现曲面轮廓度的定位测量,本文提出了基于表面重建的轮廓度测量方法,首先对点云特征进行提取建立测量基准坐标系,然后通过对局部点云进行快速表面重建之后的模型进行轮廓线的定位提取完成测量。文章最后通过实验验证了本文提出的点云预处理,拼接以及重建测量方法的有效性,实验表明测量效率与精度均达到工业要求。

关键词：激光扫描点云拼接表面重建轮廓度测量

基于线结构光测量系统的灵武长枣三维点云重建研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于线结构光测量系统的灵武长枣三维点云重建研究

作者：赵琛宁夏大学

学位级别：硕士

本文的研究目的是利用HALCON语言建立灵武长枣果实的三维模型。在室外环境下采摘灵武长枣时,实际上机器只能够识别果实的一个侧面,若可以建立成千上万的灵武长枣果实三维模型,就可以通过识别果实的一个侧面预测整个果实表面情况,这对于... 详细信息

本文的研究目的是利用HALCON语言建立灵武长枣果实的三维模型。在室外环境下采摘灵武长枣时,实际上机器只能够识别果实的一个侧面,若可以建立成千上万的灵武长枣果实三维模型,就可以通过识别果实的一个侧面预测整个果实表面情况,这对于最终建立灵武长枣立体图像库有一定的参考价值。该模型的建立还有利于获取果实的三维尺寸参数,以及从各个方向上判断果实的成熟度和果实表皮损伤程度,并能为果实的分级检测、成熟度检测和外观品质检测等方面的研究和应用提供部分理论依据和参考。本文首先利用线结构光三维测量系统配合转台从七个不同的视角获取灵武长枣果实表面的三维信息,获得七幅深度图像和灰度图像。然后对深度图像和灰度图像分别进行处理,前者的目的是得到点云模型,后者的目的是识别出标志点并定位其中心点,进而求得视角之间的转换矩阵。最后,利用转换矩阵进行七块点云模型的拼接,完成灵武长枣的三维点云重建。主要研究内容如下:（1）线结构光三维测量系统的研究。该系统主要有两大部分组成:硬件操作系统和软件操作系统。本章节研究了这五个部分各自的操作方法、功能作用、系统主要工作原理、算法理论知识以及相关的系统数学计算模型。（2）灵武长枣深度图像采集和处理的研究。首先,搭建一个简易的置物平台,将灵武长枣果实固定在平台上。其次,调整好相机与灵武长枣果实保持最佳扫描距离,反复操作机械臂进行扫描,寻找最合适的扫描路线。然后,在3DExplorer软件中完成关键参数的设置。接着,手动旋转固定在平台上的灵武长枣果实,分别从七个不同的视角采集灵武长枣表面信息,也就是灵武长枣深度图像,最后通过三维图像处理知识,分割并提取出只含有灵武长枣果实区域的深度图像,最后将其转换为七块点云模型。（3）灵武长枣标志点识别和中心定位问题的研究。首先对摄像机采集到的灰度图像进行以下图像处理:平滑操作、ROI区域的选择、图像剪切、图像阈值分割、根据轮廓生成区域、获取连通域、形态学运算、特征选择,再通过椭圆拟合精确定位灰度图像中标志点的中心,最终可以灰度图像中每个标志点的中心像素坐标。（4）灵武长枣三维点云重建的研究。首先求得标志点的中心三维坐标,通过同名标志点匹配和三维坐标变换求得不同视角坐标系之间的转换矩阵,将转换矩阵应用于七块点云模型,使得后面六块点云模型都转换到第一块点云模型的视角坐标系下再将其整合为一块完整的灵武长枣点云模型。接下来,进行精简、去噪、三角网格化表面重构,完成灵武长枣果实三维点云重建,且运行程序仅为15秒左右,时间复杂度较低。最后,为了验证本文方法的可行性和稳定性,对10个灵武长枣果实进行三维重建并测量其尺寸及计算尺寸误差均值。结果表明,无论在长度方向还是宽度方向上,尺寸误差均值都小于10%。

关键词：灵武长枣三维测量点云拼接表面重构机器视觉

机载LIDAR系统点云处理算法的研究与实现

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

机载LIDAR系统点云处理算法的研究与实现

作者：李明辉华南理工大学

学位级别：硕士

机载LIDAR系统由于受扫描设备物理特性、扫描环境、系统误差以及集成误差等影响,得到的原始点云往往会受到噪声污染,用海量的原始点云数据直接进行后续算法时计算量很大且效率较低,此外这些噪声点还可能会导致计算偏差,因此有必要对海... 详细信息

机载LIDAR系统由于受扫描设备物理特性、扫描环境、系统误差以及集成误差等影响,得到的原始点云往往会受到噪声污染,用海量的原始点云数据直接进行后续算法时计算量很大且效率较低,此外这些噪声点还可能会导致计算偏差,因此有必要对海量的点云数据进行滤波、去噪优化、去除冗余点及精简处理,从而实现快速高效的从中获取有价值的信息,提升计算机后续算法的处理效率及效果、降低内存需求等,滤波处理作为点云处理的第一步,对后续处理至关重要。此外由于安装角误差对最终成图精度影响很大,因此有必要对LIDAR系统的安装角误差进行校检。最后由于小型无人机飞行高度较低且激光仪扫描角不可设置过大等因素,每次单航道连续飞行采集的地形点云图幅宽较小,因此有必要采用合理高效的点云拼接算法将两幅具有重叠区域的点云拼接成一副更大的点云。综上所述本文研究的机载LIDAR系统点云处理算法对于实验室自主研发的无人机LIDAR系统扫描获取高精度地形点云图具有重大的实际意义。本文设计与实现了一套高精度、高可靠性的机载LIDAR扫描系统,并对LIDAR点云处理算法进行研究,从而实现LIDAR点云的滤波、拼接及校检等各种处理功能,使得机载LIDAR系统具备完成相应任务的能力。本文主要研究内容如下:（1）根据课题需求完成各硬件传感器的选型调试以及基于树莓派CM3的联调,搭建集合各传感器的激光LIDAR硬件系统;并完成LIDAR系统软件程序的设计,包括嵌入式Linux采集程序、ROS点云恢复程序以及地面站后处理程序等。（2）对机载LIDAR系统进行误差分析并基于相反航带同名点误差模型对系统安装角、偏心距误差进行校检以及利用线性插值对系统同步误差进行校检等从而大幅提高点云图的精度。（3）提出一种新的基于法向量的点云平滑光顺滤波方法,可以对点云进行平滑光顺处理;并研究及实现了曲率滤波、双边滤波以及其他常用滤波算法等,可以对海量的点云数据进行滤波、去噪优化、去除冗余点及精简等处理。（4）研究及实现了LIDAR点云拼接算法,并针对本系统实际情况对经典ICP算法进行改进从而大幅提高了算法的效率和效果。（5）基于QT+Open GL设计并实现了一套机载LIDAR系统的地面站软件用来对LIDAR点云进行各种处理操作;并设计实验通过实地飞行采集数据获得实验结果验证了上述点云处理算法的有效性。本文所设计的机载LIDAR系统在实际项目中得到应用,其测量精度符合项目需求,误差在10cm范围内。

关键词： LIDAR系统点云处理点云滤波点云拼接误差校检

光栅投影旋转测量中重叠点云消冗与纹理映射研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

光栅投影旋转测量中重叠点云消冗与纹理映射研究

作者：宫文西南科技大学

学位级别：硕士

随着计算机科学技术、光学成像技术和相关硬件技术的发展,以及国内外学者们的不断研究与创新,光栅投影形貌测量技术取得了快速的发展。与此同时,人们对于获取信息品质的要求不断上升,传统信息的获取方式已经逐渐无法满足现阶段人们的要... 详细信息

随着计算机科学技术、光学成像技术和相关硬件技术的发展,以及国内外学者们的不断研究与创新,光栅投影形貌测量技术取得了快速的发展。与此同时,人们对于获取信息品质的要求不断上升,传统信息的获取方式已经逐渐无法满足现阶段人们的要求,从最开始的平面图像上升到了高精度三维立体模型。在计算机技术与光学技术的不断融合与发展下,光学三维形貌测量技术的使用已经成为目前三维形貌测量领域的一个主流趋势。为了提高光栅投影形貌测量系统的模型重建精度和效率,提升整体模型的真实感视觉效果,本文基于光栅投影旋转形貌测量系统,针对点云全局拼接导致的点云数据冗余度较大,以及重建后的三维模型缺乏纹理信息两个方面的主要问题,即相邻摄站间重叠点云消冗与纹理映射相关工作展开深入研究,主要内容如下:本文首先介绍了一种特殊的测量系统——光栅投影旋转测量系统,分别介绍了系统的硬件组成和测量策略,并针对其中的条纹光栅编码、相位展开、相位特征匹配、相位空间映射、系统标定、深度恢复等关键内容进行了较为深入的阐述。接下来,针对点云拼接这一全方位测量系统中的重要技术,在总结归纳目前常用的拼接方法及原理的基础上,重点介绍了光栅投影旋转测量系统中利用采集空间不变和投影空间不变两种约束进行全方位点云拼接的原理,并进行了相应实验说明。下一步,针对该测量系统点云拼接结果中存在大量冗余点的问题,提出了一种基于二维同名点约束的重叠点云消冗算法。该算法基于系统测量策略中的投影空间不变与采集空间不变两种约束关系,实现相邻摄站点云间重叠点对的快速定位,结合反投影残差去除较低精度点,以提高点云的总体测量精度。通过实验对比,本文算法能够更快定位相邻摄站点云中的重叠点对,具有更高的消冗率,消冗后整体点云的精度更高。最后,为了获取更具真实感的展示效果,对基于点表示的三维模型进行纹理映射。本文基于旋转测量系统的测量策略,通过两步映射对应法获取三维模型空间与二维纹理空间之间的映射关系,以同物区域纹理图像的标准差和图像信息熵作为图像质量评价指标,结合全局色彩传递算法消除不同摄站下采集的纹理图像带来的纹理接缝问题。并通过实验结果验证了该方法的有效性。

关键词：光栅投影形貌测量旋转测量系统点云拼接点云消冗纹理映射

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于三维重构的哈蜜瓜均瓣雕花算法

农业工程学报 2021年第19期37卷 276-283页

作者：赵明岩林敏徐鹏王勇金宋天月梁明轩胡剑虹中国计量大学机电工程学院杭州310018 中国计量大学理学院杭州310018

为解决哈密瓜雕刻速度慢、花瓣大小不一致等问题,该研究提出了一种基于三维重构的哈蜜瓜均瓣雕花算法。对多角度拍摄得到的哈蜜瓜照片进行滤波处理,提取其图像特征并进行稀疏重建,通过点云坐标得出哈蜜瓜的特征参数;接着在稀疏点的基础... 详细信息

为解决哈密瓜雕刻速度慢、花瓣大小不一致等问题,该研究提出了一种基于三维重构的哈蜜瓜均瓣雕花算法。对多角度拍摄得到的哈蜜瓜照片进行滤波处理,提取其图像特征并进行稀疏重建,通过点云坐标得出哈蜜瓜的特征参数;接着在稀疏点的基础上利用CMVS/PMVS算法进行稠密重建;最后调节八叉树算法与泊松表面重建,得到哈密瓜精确三维空间坐标。根据哈密瓜体型特征及设定花瓣数量,将点云三角网格化在深度优先算法的基础上结合粒子群算法,规划雕刻起点、终点及雕刻深度,使每个花瓣体积相同。采用48个哈密瓜,雕刻花瓣数取15~30,雕刻深度为1.5、2.0、2.5 cm。其中切割花瓣数为28这一组精度最低,测得最大与最小花瓣体积分别为3.40与3.25 cm^(3),最大体积差为0.15 cm^(3),误差小于5%。结果表明,该研究提出的基于三维重构的哈蜜瓜均瓣雕花算法精度高,研究结果可为机器人雕刻哈密瓜提供技术支持。

关键词：图像处理粒子群算法三维重构均瓣雕花点云拼接三角网格化