激光与视觉融合的齿面点云配准及建模方法
摘要
针对齿轮表面建模精度差、效率低，且激光点云三维重构模型缺少表面细节信息的问题，提出一种激光与视觉融合的齿面点云配准及建模方法。首先，考虑到齿面点云整体与配准重叠区域的三维特征具有极高相似性，提出一种适用于齿面点云的粗配准方法；其次，针对迭代最近点（ICP）算法收敛速度慢、精度差的问题，引入曲率约束，并结合体素滤波对ICP算法进行改进，实现点云精配准；最后，针对激光点云三维重构模型缺少颜色、纹理等表面细节信息的问题，结合棋盘格标定法与直接线性变换法解算相机位姿参数，利用PCL（point cloud library）对激光点云进行着色，实现齿轮表面真实感建模。试验结果表明：与传统的配准方法相比，采用所提方法的均方根误差降低61%，配准时间减少53%；与激光点云建模相比，采用所提方法的三维重构模型的表面纹理信息增加。
引用本文（GB/T 7714）
赵兴邦 Zhao Xingbang, 李政民卿 Li Zhengminqing, 于晓峰 Yu Xiaofeng, 等. 激光与视觉融合的齿面点云配准及建模方法[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2025.
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