Введение 3
Глава 1. Регистрация данных наземного лазерного сканирования. Теория 4
1.1. Наземные лазерные сканеры. Принципы работы 4
1.2. Алгоритмы регистрации данных лазерного сканирования 7
1.2.1. Регистрация по маркам 7
1.2.2. Регистрация по геометрическим элементам 7
1.2.3 Регистрация по результатам инструментальных измерений 8
1.2.4. Регистрация с помощью метода SIFT 9
Глава 2. Исследование метода SIFT 14
2.1. Программные средства 14
2.2. Применение метода SIFT 18
2.3. Проверка полного алгоритма метода SIFT 19
2.3.1. Развертки 19
2.3.2. Ортофотопланы 20
2.4. Проверка метода SIFT с фильтрацией по расстояниям 23
Заключение 26
Список литературы 27
Приложение 1 28
Приложение 2 31
Приложение 3 36
Благодаря развитию науки и техники в последние десятилетия широкое распространение в различных производственных сферах получила технология наземного лазерного сканирования (НЛС). Главными достоинствами НЛС, которые высоко ценятся при решении архитектурных, строительных и иных задач, являются полное и детальное представление данных об объектах в трехмерном пространстве, а также высокая скорость и степень автоматизации процесса.
При проведении работ по моделированию объектов на основе данных лазерного сканирования одним из самых требовательных ко времени процессов является регистрация полученных данных. В настоящее время ведется большое количество работ по оптимизации данного процесса для уменьшения экономических и трудозатрат, необходимых для проведения работ.
Суть данной работы заключается в исследовании метода SIFT, а также возможности его применения для автоматизации регистрации данных лазерного сканирования.
Для решения поставленной цели в ходе работы необходимо было решить следующие задачи:
- Ознакомиться с принципами работы наземных лазерных сканеров.
- Изучить алгоритм работы метода SIFT и других способов регистрации данных НЛС.
- Провести эксперименты для оценки возможности регистрации данных НЛС методом SIFT.
- Оценить достоинства и недостатки применения метода SIFT.
Одним из основных направлений исследований в области лазерного сканирования является автоматизация процесса регистрации данных трехмерного лазерного сканирования. В ходе исследования было выяснено, что метод SIFT может применяться для регистрации данных трехмерного лазерного сканирования. Данный метод хорошо подходит для использования при создании моделей объектов в условиях городской застройки, а также помещений. Основным достоинством метода SIFT в сравнении с наиболее распространенным в настоящее время способом регистрации по маркам являются меньшие трудозатраты, поскольку регистрация по маркам требует существенного объема подготовительных работ.
К недостаткам исследуемого метода можно отнести то, что он малопригоден для регистрации сканов с преобладанием природного содержания, в случае с применением для регистрации разверток метод требователен к взаимной ориентации сканов.
Результаты данного исследования могут быть использованы в дальнейшем изучении алгоритма SIFT, а также для внедрения в программное обеспечение, предназначенное для работы с данными трехмерного лазерного сканирования.
