1、由于三維激光掃描的軟硬件水平日趨成熟和大眾化，相應的三維點云數(shù)據(jù)的處理技術成為越來越受關注的研究熱點，廣泛應用于計算機動畫、醫(yī)學圖像處理、文物保護、地形勘探和數(shù)字化媒體創(chuàng)作等領域。隨著掃描設備的采樣精度和掃描速度不斷提高，獲取的點云數(shù)據(jù)呈海量增長，導致后期的多視拼接、表面重建和數(shù)據(jù)存儲對硬件處理設備帶來新的挑戰(zhàn)和壓力。針對目前基于三維掃描設備的數(shù)據(jù)處理的計算量大、復雜度高、需要在高性能的設備上才能處理、不能在各個領域廣泛應用等問題，并結

2、合深度體感設備Kinect，本文提出了一種能夠在中低端計算機上實現(xiàn)的簡單、高效的三維點云數(shù)據(jù)處理方法，其中包括點云拼接及表面重建算法等關鍵技術，主要研究工作和貢獻概括如下：
　　首先，本文從深度體感設備Kinect出發(fā)，詳細介紹了該設備基于PC上的開發(fā)及其顏色和深度信息的獲取原理，并對采集得到的點云數(shù)據(jù)進行閾值分割和拓撲關系的建立等預處理，大大提高點云拼接及表面重建處理的速度。
　　其次，本文提出了一種基于幾何特征不變量的拼

3、接方法。該方法通過曲率和鄰域標識相似度等度量來確定匹配點關系，根據(jù)匹配點之間的坐標變換估算初始剛體變換的旋轉(zhuǎn)和平移矩陣，將不同視角的點云數(shù)據(jù)初始配準在同一坐標系下。然后根據(jù)最近點迭代法算法，利用奇異值分解，迭代計算精確配準的剛體變換，以完成多視拼接。
　　再次，本文對以往基于區(qū)域生長的表面重建算法進行改進：根據(jù)平坦度大小確定初始點構造初始三角形，以增強三角剖分的魯棒性；通過對鄰域的不同定義，選擇搜索范圍，實現(xiàn)非連通區(qū)域的連接；利用