刘 盈 吕开云

（东华理工大学测绘工程学院 江西南昌 330013）

1 引言

目前，三维激光扫描技术已经在各个领域得到了广泛的应用，在利用该设备对目标物进行扫描的过程中，需要设置不同的站点来获取目标物整体点云，而不同站点就需要点云的配准，而对点云的配准有两种方法，一种是基于标靶的配准，一种主要是利用ICP的无标靶配准，而无标靶配准方法主要有四元素法、罗德里格矩阵法及六参数法等，这三种方法只有在获取高精度的标靶中心情况下，才能得到精度较高的配准。基于ICP算法的无标靶配准，该方法的核心是搜索同名区域点云的对应点，并将搜索到的对应点引入到四元素算法中，从而完成配准，该方法的缺点是在对应点搜索的过程中容易陷入局部最小，且消耗时间很长，并且容易受噪声的影响。在利用ICP算法进行配准的过程中，其中一个非常关键的问题是对应点的搜索，而对应点的搜索往往是需要消耗时间的关键因素，针对此，采用了多维二元搜索树算法，该算法一方面可以降低搜索时间，另一方面也具有抗粗差性。对于特殊目标物，如建筑物，存在大量平面特性，可以利用几何特征约束的建筑物点云配准算法，该算法有效的利用了共面信息，并将共面的约束条件作为六参数配准的约束条件，从而提高了配准的精度。在同时考虑平面特点和对应点搜索速度的情况下，可以利用平面特征和最邻近点搜索算法（KNNS）提高点云配准效率。……