Cyclone5.8軟件配準實習(xí)

1、Cyclone5.8軟件配準實習(xí)報告及心得體會數(shù)字城市與三維建筑仿真實驗室(1)、實習(xí)目的：掌握cyclone軟件的距離影像配準技術(shù)和操作過程。(2)、實習(xí)要求：掌握連接點配準法、特征面配準法、公共點配準法、混合法、 控制點配準法。一、準備工作：1、距離影像文件：該文件來自Leic宓司的各系列掃描儀，我們主要使用的 是HDS300十口 HDS600Cffl, HDS300C®用于較遠距離掃描，掃描范圍為 150m, HDS6000®用于近距離掃描，掃描范圍為1-25m。他們生成的均是.ptx格式文件， 該文件前兩行是選中點云的行數(shù)和列數(shù)，接下來是一個4*3矩陣，下面是個4*

2、4的變換矩陣，再下來就是點的三個坐標值和一個灰度值。其中廢點坐標表為(0 00 0.500000 ),整個文件可能被分成幾塊這樣的部分。2、按要求安裝好的cyclone軟件。拷貝幾個文件到cyclone安裝路徑下：拷 貝 license.dat 口 sos_cyclone.exeiij 下;拷貝 clwxap2.lic 至 U . CycloneBentley CloudWorxAutoCAD 2004 下，雙擊運行一下 sos_cyclone.ex(SPW0二、具體操作步驟：1 .運行 cyclone5.8 軟件。2 .右鍵單擊 SERVERS打開Servers的ADD菜單，輸入本地計算機名

3、 (Richard),點擊add后創(chuàng)建完服務(wù)器,如下圖：/ SEBVEBS j swimns J品岫理yelone -J SEVERS叼營也ioJ| 5H加CUTSJ scorns12Ree芯蜜里K產(chǎn)i站 h.£FTCyclone - Na7igat orFile Edit Vie* to-nfifure工 ool 工 H.lj>RICHAED-SERVERSTaii-SHORTCUTSJ SCANNERSDat&.bases. _ _Shortcut in WindowsObject In£o_ _ Oi£timi ze MS4500 Sews .

4、Mak春 Avtiltblt Qfflrnt5Poz"匕 jsmias< 4? B Tiihdiiu t L13同樣步驟右擊數(shù)據(jù)庫Richard單擊Database菜單的對話框里輸入 Database Name（Taihedian和數(shù)據(jù)庫存儲路徑；接著右擊 Taihedian導(dǎo)入數(shù)據(jù)菜單import； 找到需導(dǎo)入的文件后選擇 Single,Merged Cloud項點擊OK導(dǎo)入?？蛇B續(xù)導(dǎo)入幾個 數(shù)據(jù)。3.控制點配準法的操作步驟：右擊Taihedian菜單，新建配準窗口： Create->Registration后取名為“控制 點配準”，雙擊該項目彈出配準操作窗口：Regi

5、stration控制點配準。點擊 AddScanWorld圖標或點擊ScanWorld菜單在級連菜單中選擇 Add ScanWorld項導(dǎo)入 兩站數(shù)據(jù)，一定要包括一個基站數(shù)據(jù)，其他各站數(shù)據(jù)都往其上拼接，Set HomeScanWorld用來選定基站（點擊Set Home ScanWorld圖標或點擊 ScanWorld菜單 在級連菜單中選擇 Set Home ScanWorld®）。Cyclone - NavigatorFile Edi t Vl ew Con.£i gure Create Tools Help-J SERVERSRICHARDDat«"

6、ba.s«s.Qbject Infc, r3 A 川AO2timi zeTinport HDS45O0 Scans.Make Availeble OfflineCreateShortcut in WindowsFrojectRegi strati cm MqdelSpace Scsjitfoirl iSHORTCUTSSCANNEESImport.接下來點擊 Auto-Add Constraint圖標或點擊 Constraint菜單在級連菜單中選擇Auto-Add Constraint項自動加入各個標靶控制點數(shù)據(jù)，接著點擊Register圖標按標靶點坐標配準，此時可以按根據(jù)已經(jīng)配準的

7、誤差調(diào)整那些點需要與否。 精度要 求達到后鎖定配準結(jié)果和創(chuàng)建一個已配準的ScanWorld,點擊Create ScanWorld/Freeze Registration圖標即完成此功能。最后從已配準好的 ScanWorld 中創(chuàng)建ModelSpaces即可。下圖即為兩站的配準結(jié)果：得Registration:控闔點配灌Sitritiob Edi tC&Jtsli'&iiilL Cloud Ceas tr as nt Vi t*trs Help|K 9 |唱 |F <嚏i I)仲琳上。滴X, ScanWorlds' Constraints |EC«

8、iEtairt List ModelS|HCK：Sc anWerlds/Cons.trai nt IDTypeStatusWeightErrorError Vector-13日L亮潮7ttLptm靜C Q>i rtc i dlent: VartsK-VsTtsKQm1.00000鯨m C-O.OOL -o 00L n 0(H) m38£ Tu*Utm m5C虱 m i deal ： V*rt蠟QmL OOM0 OOEm m. EL . OT1, 0. El) n* Tir.tm el4Cchincidezkl:lix-VtrOn.J. DODO0.002tn (-0.001,

9、-D. 002, -0.001) #6 TargfetlH ： et2Caincidient： VerteK=VertexOrt1.00M0.002由(0.001, 0,001, 0.000) m-上0&-l-A 13第g TargetU) ： ct3Coincident ： Ver test-Ver teKOnLOOODo ooem (-0.001, -0 001H 0 OTO) mTarsvtlB ； E5Coincident' Virtsx-VtrtsxQm1.00000 002m ft) Ml. 口 DOI, 0 001) m36£ TercrtlD ： cM

10、C£nwidot： V*rObLOOM0 002n (-O.00L -0 口 P DOI) nTirgfrtllD：C&iiicideikt: ¥frrt«x-¥frrOxi.,1. DODOD.ODEm (0. D01, D. 001, D. WO) m按以上步驟加入其他各站數(shù)據(jù)配準后的結(jié)果如下圖:我 Regis-tration;控制點配準2Rei strition Edi t ScihWorld Corts Irai nt Cloud C4ulrainl Yi twtr s M«lpJ SC | K/占金嗝 * *親|咫WJL代明|

11、冷|魄唯上例國 |北ScaaHorids1 Ct»siraints |衰dmartlList乖阿蟋S canT ctrlds/Cons trai Di IDTypeStatusf eigktErr arError Vector411* J4i Setaliorldl 也費點配?E 1 Twge tID. ±t3C inc i dent _ Ver I em-YOn.1.00000. DQ4 m(o.003, -a.0D2? o.aoo) r登運 TirgeHD. et2Cflinei dtnl: VsrltK-Vtr tinOn1.000D0. 002 ti(-o.aoe,

12、 a.ooa, o.aoo) r縫 T&retlD. ct4C a inci dent. Vertex-Fe-rtexOnLOOM0. DOO 蛆-000, D.OCD, 0. OQO) 盤 TarcetTD. ct5Coinci dent Verlex-iferteKOn1.00000. OOI m(. ooi, d.ooo, o. oro) ”浸 TaretlD： ct6Coincident Vert«c-ert®xOn1.0000o. ooe m(-0.00er 0.002, 0.000】m-X 品加rL* 捺制點配速11-A 112SK： Tarfiistl

13、D- ct3CqiOMld 417Vt - VsrtsiC-VitriolOn1.00000. 004 m©. g -o, 002, 0 000J miSE Targa tTD' ct2C o inci dent_ V®r tart«xOn1.0000D. 002 m(-C 002口.如口，0 000 rr兗 TergetID:匚七4E inc i d.«nt ： Ver t »k-Yn-rtcxOei1.00000. oao m(D. 000, D.OCD, 0. 000) m裝 Targe tID. ctSC a inai dent

14、. ¥er I emWefteiOn.1.00000. DOI m0.001, O.OCD, 0. D00) 5sat Targe UTi etfiCfiirici dtnl: Vsrttx-YferOn1.000D0. 002 fit-o.aoer q.odz, o.aoo) 4 .特征面配準法的操作步驟：按控制點配準法的操作步驟新建配準窗口后打開Cyclone-Navigator主導(dǎo)航窗口，打開需要拼接兩站的ModelSpaces9口，分別切取點云中較平整的平面點 云，至少需三對平面點云擬合的平面才能拼接，且三對平面應(yīng)該彼此垂直！通過 Polygonal Fence Mode或

15、Rectangle FenceMode 圖標在 ModelSpaces窗 口點云中選中相應(yīng)的平面點云，單擊右鍵點擊級連菜單中的 Copy Fenced To New ModelSpace項，將選中平面點云復(fù)制到新的 ModelSpaces中以便操作。在 New ModelSpace中修剪一下點云，祛除噪聲點，操作步驟如下圖：C&py Fenced to Hew Mti'd«lSp«.crcView Objsat As.ZoomFoirrt Cl i>ud Sob-S «1 ect i onC1C4FInside青工心t.曦Out si deD

16、r awiztg反鼠Leet Fitztee準備好要擬合的點云后單擊右鍵,Fit Fenced->Patch點擊后即將點云擬合為平面接下來按下圖步驟將平面變?yōu)橐?guī)則矩形平面:單擊快捷鍵i彈出Patch Info擬合信息框，主要是要查看Fit Quality: Error StdDeviation = 0.033 m項，如果其值大于0.030m則要重新修剪點云重新擬合直至小于0.030m。擬合好平面之后將其標記定名，操作如圖：EditXoola S1A. Help4 o Xitffl- AXiXiCr t 0.1.1*中M圣氣宅M «iisiur 勺>Pip i n名S C

17、dXTLTLdr+1R餐 W：i 二之£"，丸 i nm,Ad.dL/E di te t.K"Q.± i nix L.a?b £ZL_ _ -Urui fy loixd.s.Re f TGC e Pl axit、Dir na.w i. ng.RamiOiVQ R.ftx sa.'ti oxi 3L-O.B«0.t Th-暮a 1, H« i glkt.Cop-y t. o Gnmt_ar。工 后pdv 金1Re dl i. rxi自MeshC 01vt nurn、匚nt1求Lone.KxcXu.31,卡力Torn。*

18、£D Ex Hit t i on游rriq k 工 qg>L3 石ht i g；e膽Vi rSnr voyeur . .Al i /g du ti*Q關(guān)閉New ModelSpace時合并平面到原始點云中去并刪除現(xiàn)有平面，如圖:Closine IodelSpace Viewern Thic M>>ditlSpiLC4 CQpi ed from >uiQth«r Md4>lSpac« wd 匚皿 b*e merged, back into tHe： ori ginoting ModelSpiLCie.CloseW Marge into

19、on ginal NodelSpaceGm origiEtal MG'delSpace加UK 1較eci-V按此步驟重復(fù)擬合三對點云備用。回到或打開“ Registration:特征面配準”窗口點擊接下來點擊Auto-AddConstraint圖標或點擊Constraint菜單在級連菜單中選擇Auto-Add Constraint項自 動加入三對擬合平面數(shù)據(jù)并從中 delete掉控制點數(shù)據(jù)（右鍵單擊控制點數(shù)據(jù)點delete即可），接著點擊Register圖標按三對平面數(shù)據(jù)配準，此時可以按根據(jù)已經(jīng) 配準的誤差調(diào)整那些點需要與否（如果擬合多于三個平面的話）。精度要求達到后鎖定配準結(jié)果和創(chuàng)建

20、一個已配準的ScanWorld,點擊Create ScanWorld/FreezeRegistration圖標即完成此功能。最后從已配準好的ScanWorld中創(chuàng)建ModelSpaces即可。下圖即為兩站的配準結(jié)果:Regis-tratianz特征面睨準RegiBtralion Edtt ScanYorld £onstr虱nt Cloud Constraint Vietfftrs HelpgI / 奈|咫4學(xué)專二如燈除電I修X ScanKtirldr GonslraifftsIConsrtrairtllJst色1 filodeBuaces1Sc n.Vorlds./C oxiitr

21、u £bt IDStfttui Weigjit ErrorErrir Vector三 1 & 13-06素 Tar31m 1Calmar :Patcb-fitch. On1. 00D00. 005 m/0.0S4 dtjCuplmir:P<tcli-Patch. On1 QOO。 0 0Cf7 m/0 1。5 X四 TargetlD ： 3Coplanar：Fateh-Fat ch On1.00000. 015 m/2. 024案 TirgellD. 4C注15虹:Piteli-Pitih Ort1. 00D0 a. DOT fi/o. 43S306白占13多番 Tur

22、gelTD: 1Cdplaxtar ：Fatch,Fat'i.h On1. 00D0 a. 005 m/0. 034 X灌 TargetID- 2C4Pliunw：Patch-Patch On1 000。' 007 m/0 195 d峰爭 TargellD. 3Coplanar ：FateL-fat-ch On1. 00000. 015 m花一奠4 deg子£ Ty IUD: 4CupluTi-u*:Ffttcii-Pktck Oil1. OODO 0. OUT m/D. 4995 .公共點云配準法的操作步驟：新建配準窗口 后打開配 準窗口，在基站上 單擊右鍵 選擇級

23、連 菜單Cloud Constraint->Cloud Constraint Wizard即可將兩站點云數(shù)據(jù)顯示在下面的兩個窗 口中，分別在兩站點云數(shù)據(jù)選出四對以上的對應(yīng)點，其位置應(yīng)該大致相同。選完后點擊Constraint框的Add Constraint按紐即導(dǎo)入一組對應(yīng)點，如下圖。劭Rejijst rat inn:無其白云法S!海恥Eittr+ti。力 Edit cuiTcfld BnstniE. Qg。C«n5tr«L3.t Eiwers 比Ip5c4nT'3rld5ContrBLD.t IDA SLwHoridr GnMfrwh 展 OjiSfirt

24、LfetType-Si7k 便 手曲r li ihal Lhtl-Stibis Teacrii：firrwClgd CmirtiBLi (< i? uiA Qflhv 打 kliML-to -Bidc'' 1口 iht preig± p«r"介 Lh* 'H也ftir if thrtf* Li 力城 tncnji e1* i 'EHun? lt> ttu Claud CanEtrALats li lAord 口 iiTick c4n"e3p*xrriinG ps力匕 la the It中 5內(nèi)式“熱七 vifF

25、trs, 口wu f 早tm5* Ori 4i,胡曲al hi電d mil EH pLkd earir«sp£-ajfkrit-h£.i 5rostriid* tbe nirreaA pur i_i'i孫e to tht n由it p«.ltClouJ CanstruiitCloud Cans.tfALi.L5 JliatL .如也Cle-sr Uiidm，EH肌 turnWL丁聞 CiulTrini CniArtiPiUVltr Ib.L&/Lfe Ehu1H_ .用公共點云配準法拼接的最終結(jié)果如圖:舞 Eegistration: Re

26、gistraticri 3£e：k strati on fdi I gcoWorld 匚 ratslt a ini Coud Constraiin.IL -ewers HfilpGcanWaiida' GonFtminh QOhEtart UttiJMMl*歸網(wǎng)然S?4nQ>rld5/C4n5tr&int IDTjt#St 注 tUEffil ghtErr nrZrror VncImte x帕三Sd«r卅力rid Eeg.i £tf ati4n 2Cloml/Mesh 1Cltmd: Cludi/Mish-Clfiud/ltsh 口也 1.0

27、0000. DOO a Aligned D.015 n,B & SeaiLWorld K« gi str <ti ea 2&-> QBSS Cloud/Mesh 1 ；Clmd： Clondl/Mesh-loud/leshOn 1.00000. 000 aliened 0.015 i»6 .混合配準法的操作步驟:特征面和控制點混合配準法的配準結(jié)果如下圖:% Registration: aian6-JI3-ll-10mi蛹 旦布匕 區(qū)5YM【d ConilrtinLfK*in匕 *”rf H«l$II-r爰晞咫K*F飛忡正由.+X 3c/

28、n.wliii' GorraMiiifc # OoEMff LM& Mod 雨 PK4WScanVotrlds/CoiLstr-ia nt ID丁第XStatusYh cktErrorError Vector-X s«uf*rld BiuB-ia-IOJ；-X 1T-ircetlD： cl?Cciziciderit ： VtertexrV.On1.00000. 002 mro.m -o. 002. o.ocjoi 力TarcetlD ： clSCcincideni ： Vertex-V.Onj.ooaoD. 0d4 ngg o.m o,cioo).largstlD ：

29、 c t5CciiK-idftDt ： y*rt*x-¥.OnLODCIDD. (HZ n9).001,。.皿 a. ODD) n亨文 TirgitlD. c t6CciiuidADt. Vfl-rt ix-V.n】aixiDD. DOZ h上口. 口陽 D. OOOP D. DQO)力TirjatlDC«i|lC-kdAnt. VflTtiK-V.n1 口 m 口. DO| n曲.(& o.ooi, a ddo) h/ 加口 T*r器EID;喧-wdettltJ 1C-pL御y Pitth-PttcKOn1 Q3Qo. oae4q 口語域蝴第 AuE力 tTcrc

30、tID： *9 * Idbdl.2d11C嶗 1 旃w： Palch-P-it-thOn0000Q. 006 “0 234 deca£ Auta T«rcetID： slO - Tinl4btled】。叼工mw： FaE品-hickOn1.0OT00. DOS “n 307 J”-夫n日 / 5£rul«rld ai hd6- 13-1OTrgfttlD. cL?CciiukdADt. Ye-rt ftMrV.OnODCID口.DOW nfi). OOD, -D. 002, D.DOfl) n56 Tiy-jAtlD 23VartftMrV.hi amo

31、D. 004 nS.皿 Q.g Q QQQ) n溷X*L1口 t嶼V帽S尸£.Onl OfflOD. 002 »心 OOI。皿口 000) fi硼 Tar5etID： ct6Cvizici dlent ： VertiKV.On00000. 002 nC-0. 002r 0. 000. 0.000 )不T-u-fietlD ： dCcmciJeni ： VerteK-V.OnJ.OOOO0. mi n09. m o.oot o.ooo) n加5 TioreLID： s8 - gldbcLciiJ 1CcrplaniT ： Fitcli-r4tch.Oni.odcioD. DO

32、B ii/a.075 出“如S TirgfltIB：-皿14b中LrdJ 1CepLonkr： Fitcli-P4tdiOnl.ODQDD. 1X18 /0. 234 MAuto TvrgtiitID. CID - uTil&h&ltidCciplmir. Fatch-F-itchOnomoD. D05 /a 3D7 dAf心得體會1.1 對于兩站數(shù)據(jù)的匹配，通常情況下采用點的粗匹配最適合。但是，對 于同一個背景內(nèi)的兩站數(shù)據(jù)來說，由于建站的位置不同，必將導(dǎo)致同一背景內(nèi)的 掃描特征目標的方位不同，這就是兩站無法在公共特征部分匹配， 故最好改用面 的配準。1.2 控制點配準法精度為

33、2mm左右，公共點配準精度為15mm左右，特征 面配準法精度為8mm左右。1.3 配準后的點云數(shù)據(jù)量巨大，以文本文件導(dǎo)出前需削減點云，然后再將 其分割成較小的幾部分，各部分間須有少量重疊點云，以免丟失數(shù)據(jù)。1.5點匹配（粗匹配）具體流程:pUnda & 51 Zj1.4 對于多站數(shù)據(jù)的配準來說，最好選取面的配準，點的配準只是在點云 單一無重疊的情況下進行。但是，在實際過程中，也有取三對面卻有一方配不準 的情況，譬如，一個很大的底層面，很有可能你只在底層的左邊擬合一個精確面， 但檢查時卻發(fā)現(xiàn)右邊分層了，此時，最好的方法就是在底層的右邊取一面， 這樣 達到分布均勻。對于多站組合拼接時選取六

34、個面配準也是常事。-甲 42008.12.24-18.39.152008.12.24-16.13.032006.12.24-16.15.52?nriR 1? i r i r 5>nWSL無點JL恪廠， 在點擊該處建站&«£ist.rE.da t ScuiWorldl. G,011.Etr C工C口皿二七上看intew«irs U«lpM e理七毋向域|kk等眼|J付比|T»" + !，型與SmWuridv' Cuni«inlT Cwi?*3irTt Lit1也 Mo*l加如陋|:g©5".rl,d雷/Ced.h事i/nt IT| 1rm /| 卡卑 iWh* | Em-Yoeto丁|CoxiEtraiTit. ¥i *er IC«itsti-«