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检查与优化(Review and Optimization)

Review and Optimization

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本篇指南继续讲解面向大型配准项目的最佳实践配准工作流,重点说明检查与优化(Review and Optimization)阶段。

提示

在工作流的导入阶段,你已成功导入了一个以最小生成树表示的数据集,现在它已出现在检查与优化(Review and Optimize)区域。

可参阅导入导论。

初步检查

  1. 首先对配准结果做一次初步目视检查,评估其质量。这有助于为后续的修正与优化打下扎实基础。

检查误差指标

1.1. 在 Properties(属性)面板中查看初始误差。关于误差指标如何计算与呈现,详见误差报告指南。

误差指标

1.1.1. 通常,以最小生成树方式导入的数据不会出现全局误差(Global Error),因为全局误差只在配准中存在环路时才会产生。关于最小生成树与环路区别的回顾,请参见导入导论的小结部分。

不过,如果导入的数据中测站带有水平条件(level condition),则可能出现全局误差。若不确定测站是否已正确置平,可移除水平条件:选中这些测站,在右键菜单中选择 Remove Level Condition(移除水平条件)。

移除水平条件

你会看到全局误差随之消失。

全局误差消失

核查对齐误差

1.2. 使用 TruSlicer 检查连接质量。

提升配准质量

  1. 初步检查之后,按以下方式继续增强配准的强度与质量:

拆分测站组

2.1. 把大型测站组拆成更小的部分。这在管理大数据集时非常有效——以更小的分组为单位,可以更容易地检查并修正问题。调整到位后,再把各测站组合并回单一的点云。

2.1.1. 在图形区选中连接,单击右键,在右键菜单中选择 Delete Link(删除连接)。这样就会生成两个更小的测站组。

删除连接拆分组

添加新连接

2.2. 调整连接创建设置。

处理含大量连接的测站组时,设置非常关键。增加连接会显著延长处理时间,因此需要通过设置来更好地控制新连接的创建。

2.2.1. 进入 Settings | Links。

2.2.2. 指定连接创建准则。

2.2.3. 指定 Maximum suggested links added per bundle(每个测站组最多添加的建议连接数)。

2.3. 选中测站组,单击右键,点击 Show Suggested Links Within Bundle(显示测站组内的建议连接)。

Cyclone REGISTER 360 PLUS 将对测站组进行检查,并给出可加入该测站组的建议连接。

建议连接

2.4. 在图形区选中其中一条建议连接,然后点击出现的 Add all visible suggested links(添加所有可见的建议连接)按钮。

添加全部建议连接

Cyclone REGISTER 360 PLUS 只会添加满足指定连接创建准则、且对测站组有益的连接。

添加结果

添加新连接后的测站组检查

  1. 进入 TruSlicer,核查新建环路中的各条连接,确认质量是否达标。

TruSlicer 核查 2. 当每个测站组的表现都令人满意——各项数值良好、TruSlicer 检查通过——就把已定稿的测站组锁定,以保持其局部完整性,防止被误改。

锁定测站组

把修正后的测站组合并为单一的点云

  1. 当各个测站组都通过检查并符合项目要求后,把一个测站组拖到另一个旁边,直到找到重叠区域,从而把它们重新组合起来。

由于测站组已在第 4 步中被锁定,它们会作为刚体移动,不会发生任何结构性变形。

锁定的测站组

连接的可视化对齐

  1. 先把待合并的测站组预对齐,使其尽可能严密贴合。
  2. 如果遇到质量不佳的建议连接,在图形视图中选中它,先执行 Visual Alignment(可视化对齐),再进行连接与优化。

可视化对齐

7.1. 合并两个对象时,一个有效的可视化对齐方法是:先把两个面的某个角对齐,再通过旋转其中一个面去贴合另一个面,从而完成对齐。

角对齐示意

说明

注意: 匹配过程中按住 Alt 键可以放慢面的旋转速度,便于更精细地控制。

7.2. 对对齐结果满意后,点击 Join and Optimize(连接并优化)。

连接并优化

连接并优化完成后,各测站组被合并,并生成单一的点云。

  1. 继续为该测站组添加其他建议连接(参见第 2.3–2.4 步)。

继续添加连接

最终检查

  1. 此时你已拥有完整的测站组,请做最终检查,避免出现意外问题:

9.1. 检查误差指标。

9.2. 使用 TruSlicer 检查。

9.3. 决定是否重新启用本工作流第 1.1.1 步中曾关闭的测站水平条件。

说明

注意: 配准结果被置平后,会额外施加张力,可能使误差增大;若置平精度不足,也可能对配准产生负面影响。

小结

在检查与优化大型数据集时,可参考以下原则,让整个过程保持在可控范围内:

  • 把配准拆成更小的部分,每次只针对少量测站做检查。
  • 发现质量不佳的连接时,用可视化对齐进行修正。
  • 必要时清理树木/噪声,以便对单条连接或全部连接重新运行点云对点云。
  • 始终用 TruSlicer 检查测站之间是否存在偏移,并确认数值与贴合程度相符。
  • 关闭自动优化,然后逐条环路添加连接使其闭合。
  • 迭代式地清理与重新优化,直至达到理想结果。
  • 配准检查与优化完成后,保存一个项目版本。