艙內(nèi)場(chǎng)景深度圖像中的大曲面提取技術(shù)研究.pdf

1、先進(jìn)的測(cè)量手段在提供給我們更多、更精確的數(shù)據(jù)同時(shí)也不斷對(duì)我們的數(shù)據(jù)處理手段提出更高的要求。將三維激光掃描測(cè)量技術(shù)應(yīng)用于船舶艙容的幾何測(cè)量，可以快速獲取全艙的三維場(chǎng)景信息，生成高精度、高密度的深度圖像，從而可以解決傳統(tǒng)測(cè)量的精度和效率問(wèn)題，有著重大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)意義。但艙內(nèi)測(cè)量環(huán)境復(fù)雜、結(jié)構(gòu)多樣以及測(cè)量數(shù)據(jù)的海量都給處理工作帶來(lái)了麻煩。艙中的大曲面決定了99％的艙容量，這使準(zhǔn)確地從艙內(nèi)場(chǎng)景中提取大曲面特征顯得尤為重要。本文圍繞著船艙內(nèi)大曲面

2、的分割提取技術(shù)展開(kāi)研究。 首先本文針對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)不處于理想方位的情況，提出了一種深度圖像自動(dòng)傾斜校正的方法。通過(guò)假想包圍盒的移動(dòng)，以包圍盒內(nèi)點(diǎn)數(shù)和法向量為判據(jù)，搜索特定平面，再以平面的法向量為基準(zhǔn)對(duì)圖像進(jìn)行傾斜校正。測(cè)量數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換后大大方便了后續(xù)的分割、投影等工作。 本文針對(duì)空間場(chǎng)景數(shù)據(jù)復(fù)雜，噪聲大的特點(diǎn)，借鑒平面圖像處理中成熟的方法，提出了以體素為單位進(jìn)行大曲面提取的方法。采用線性八叉樹(shù)對(duì)空間數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行劃分組織，以

3、八叉樹(shù)葉節(jié)點(diǎn)作為體素。用體素的有向生長(zhǎng)對(duì)艙內(nèi)大拉伸面進(jìn)行了提取；然后設(shè)計(jì)了一種最佳投影方向的判定方法，用投影后單位體素內(nèi)點(diǎn)數(shù)(投影密度)為閾值進(jìn)行門(mén)限化分割，接著用三維連通性提取舷側(cè)、艙頂?shù)纫话愦笄妗?本文所述算法通過(guò)C語(yǔ)言予以實(shí)現(xiàn)，并借助可視化工具包VTK對(duì)處理結(jié)果進(jìn)行了可視化，還利用逆向工程軟件Imageware的手工操作結(jié)果與本文算法的運(yùn)行結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。本文提出了分割效果評(píng)價(jià)的定量標(biāo)準(zhǔn)，并以此分析了算法在實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)上應(yīng)