【摘 要】
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近景摄影测量和地面三维激光扫描是两种典型的收集物体表面密集三维点云的测量方式。通过两种不同方法生成的点云数据，都有其自身的优点和局限性，利用多源数据融合以弥补单一数据源的局限性，并同时发挥每种数据源的优点，是非常重要的研究方向。实现两种点云数据的结合，最关键的问题之一，就是实现近景摄影测量点云与三维激光扫描数据的高精度配准。本文围绕由近景摄影测量与三维激光扫描获取的两种点云数据，对两种点云数据进行
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近景摄影测量和地面三维激光扫描是两种典型的收集物体表面密集三维点云的测量方式。通过两种不同方法生成的点云数据，都有其自身的优点和局限性，利用多源数据融合以弥补单一数据源的局限性，并同时发挥每种数据源的优点，是非常重要的研究方向。实现两种点云数据的结合，最关键的问题之一，就是实现近景摄影测量点云与三维激光扫描数据的高精度配准。本文围绕由近景摄影测量与三维激光扫描获取的两种点云数据，对两种点云数据进行了精度分析及配准方法等方面的研究。主要研究内容如下：
1、阐述了数码相机的成像理论模型、畸变模型以及检校模型，通过多片空间后方交会检校方法对NikonD700相机进行检校；利用由Smart3D空三后生成的连接点坐标代替点云坐标，对近景摄影测量生成的点云进行精度分析。
2、介绍了地面三维激光扫描系统及其误差来源，通过实验分析了Z+F5010C扫描仪在不同测量精度以及不同测量分辨率下的点云精度；通过自检校方法对扫描仪的系统误差进行标定。
3、讨论了三种点云自动配准算法，通过模拟数据和实测数据对三种算法进行了分析和比较，验证了三种算法的可行性。研究了基于同名点的点云配准方法，介绍了两种大角度坐标转换算法，并通过实例分析证明了两种方法的可行性与正确性。在小角度坐标转换模型下，分别利用最小二乘(LS)、整体最小二乘(TLS)以及加权整体最小二乘(WTLS)三种算法进行点云配准，分析对比了各种算法的优劣。
4、研究了结合特征向量的点云配准方法以及结合线状特征基于四元数描述的配准方法，通过模拟数据与实测数据证明了两种方法的可行性。
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