1、在工業(yè)設(shè)計(jì)、三維測(cè)繪、航天模擬、醫(yī)學(xué)輔助診斷、影視娛樂等應(yīng)用需求的推動(dòng)下,三維數(shù)據(jù)獲取和數(shù)字幾何處理技術(shù)的研究越來(lái)越受到學(xué)者們的關(guān)注。近些年來(lái),隨著三維模型獲取的軟硬件技術(shù)迅速發(fā)展,三維激光掃描技術(shù)受到各種領(lǐng)域的人們的青睞,特別是在測(cè)繪領(lǐng)域,不僅提高了效率,更是提高了精度。通過(guò)三維激光掃描儀獲取的點(diǎn)云數(shù)據(jù),不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易于操作,而且不用存儲(chǔ)點(diǎn)與點(diǎn)之間的拓?fù)潢P(guān)系,適合表達(dá)幾何形狀和表面特征復(fù)雜的不規(guī)則物體。然而,在獲取數(shù)據(jù)的過(guò)程中,由于

2、人為的因素、測(cè)量環(huán)境的變化或者設(shè)備本身的缺陷等諸多因素,使得獲得的數(shù)據(jù)不同程度的受到噪聲的污染。因此,在對(duì)實(shí)測(cè)三維數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字幾何處理和應(yīng)用之前,必須對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行濾波降噪處理。濾波的目標(biāo)是在剔除噪聲重建光滑表面的同時(shí),保持原有采樣表面的拓?fù)涮卣骷皫缀翁卣鳌?br>　　 本文以三維激光掃描儀獲取的點(diǎn)云數(shù)據(jù)為研究對(duì)象,對(duì)其濾波過(guò)程進(jìn)行了深入的研究,主要內(nèi)容如下:
　　 1.介紹了一些經(jīng)典的散亂點(diǎn)云數(shù)據(jù)的濾波算法。對(duì)近幾年來(lái),國(guó)內(nèi)外文

3、獻(xiàn)研究得比較多的算法進(jìn)行了重點(diǎn)分析,對(duì)它們的原理進(jìn)行了詳細(xì)介紹,同時(shí)總結(jié)了這些算法的優(yōu)勢(shì)以及局限性,對(duì)以后三維激光測(cè)量數(shù)據(jù)濾波的重點(diǎn)進(jìn)行了分析。
　　 2.對(duì)點(diǎn)云模型的噪聲進(jìn)行了深入的分析。通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型,對(duì)其濾波過(guò)程中所要解決的問題進(jìn)行了總結(jié),為濾波提供了理論依據(jù)。
　　 3.在Mean-Shift點(diǎn)云數(shù)據(jù)濾波的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了改進(jìn),提出了一種改進(jìn)的Mean-Shift點(diǎn)云數(shù)據(jù)濾波算法。充分考慮了點(diǎn)云的法向向量和曲率這