基于转动式二维激光扫描仪和多传感器的三维重建方法

摘要：

三维重建技术是机器视觉中最热门的研究方向之一,在无人驾驶和数字化加工与生产等领域得到了广泛的应用.传统的三维重建方法包括深度相机和多线激光扫描仪,但是通过深度相机获得的点云存在着信息不完整和不精确的问题,而多线激光扫描仪成本高,阻碍了该项技术的应用和研究.为解决上述问题,提出了一种基于转动式二维激光扫描仪的三维重建方法.首先,用步进电机带动二维激光扫描仪旋转运动来获取三维点云数据.然后,用多传感器融合的方法对激光扫描仪的位置进行标定,采用坐标系变换完成点云数据的匹配.最后,对采集得到的点云数据进行了滤波和精简处理.实验结果表明:相较于深度相机/IMU数据融合的重建方法,平均误差降低了 0.93 mm,为 4.24 mm;精度达到了毫米级别,误差率也控制在了 2％以内;整套设备的成本相较于多线激光扫描仪大大降低.本文方法基本满足保留物体的外形特征、高精度和成本低的要求.

关键词：二维激光扫描仪、坐标系变换、多传感器融合、三维重建

所属期刊栏目：16

分类号：TP394.1;TH691.9(计算技术、计算机技术)

资助基金：陕西省重点研发计划国际科技合作计划项目;中央高校基本科研业务费专项资金资助项目

在线出版日期：2023-06-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：663-672