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利用点云特征提取技术实现桥梁节段的虚拟拼装

目录

文档简述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.1.1桥梁工程的重要性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

1.1.2点云技术在桥梁设计中的应用现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

1.1.3虚拟拼装技术的必要性与挑战．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

1.2研究目的与任务．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

1.2.1明确研究目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

1.2.2确定研究内容与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

1.2.3预期成果与创新点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

文献综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

2.1点云技术概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

2.1.1点云数据的定义与特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

2.1.2点云数据处理流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

2.2桥梁节段虚拟拼装技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

2.2.1虚拟拼装技术的发展历程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

2.2.2现有虚拟拼装技术的优势与不足．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

2.3相关技术对比分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

2.3.1点云特征提取技术比较．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

2.3.2虚拟拼装技术比较．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

理论基础与技术框架．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

3.1点云特征提取理论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

3.1.1点云数据表示方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

3.1.2点云特征提取算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

3.2桥梁节段虚拟拼装原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

3.2.1虚拟拼装的基本概念．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

3.2.2虚拟拼装的技术流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

3.3关键技术分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

3.3.1三维模型构建技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

3.3.2点云数据预处理技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57

3.3.3特征匹配与融合技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．60

系统设计与实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．63

4.1系统架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．66

4.1.1系统总体架构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．69

4.1.2模块划分与功能描述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．71

4.2点云数据采集与处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．73

4.2.1数据采集方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．75

4.2.2点云数据处理流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．76

4.3桥梁节段虚拟拼装实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．