题目：便携式彩色三维激光扫描系统技术研究

三维激光扫描系统以其独特的技术、优良的品质、成功的工程应用，被称为“测量行业的最新里程碑”。在国内外投入大量资源致力完善激光扫描系统功能的同时，系统的小型化也是激光扫描系统发展的一个重要方向。论文以北京市创新团队科研协作项目——三维激光扫描仪核心子系统的研制和高等学校博士点新教师基金——基于外存的大规模地面三维激光扫描数据流处理关键技术研究为依托，设计一种便携式三维激光扫描系统，实现了三维点云数据获取、相机标定、模型重建及纹理映射等功能。主要研究内容和成果如下：通过对部件选型、功能设计、算法实现等方面深入分析，提出了便携式三维激光扫描系统的相关设计方案。建立了三维点云数据获取的数学模型，解决了便携式三维激光扫描系统数据可靠传输及开发中的同步问题，实现了三维点云数据的获取。引用了基于遗传算法的摄像机标定技术，采用将线性标定结果作为初值的摄相系统参数优化方法，完成了摄像系统标定。提出了一种基于网格剖分的几何建模方法，加快了点云数据模型重建的速度，实现了三维点云数据的模型重建，同时给出了纹理映射模型，实现了真实场景的完整描述。目前，便携式彩色三维激光扫描系统(MStar 8000)研制已完成。系统扫描的最远距离80m，精度7mm，扫描速度8000点/秒。其关键技术的突破将为便携式彩色激光扫描仪的开发提供重要的技术支撑。