文献综述 1.1引言 三维激光扫描仪能够快速地获取复杂建筑物表面数据，在三维城市建模和古建筑保护中具有很强的现实意义。

地面三维激光扫描技术作为近年来逐渐发展起来的一项新技术，以其所具有的快速、非接触、高密度、高精度等独特优势。

在城市三维建模、复杂工业设备测量、建筑与文物保护、地形测量、变形测量等领域都得到了较好的应用。

而在实际测量中，所扫描的物体都具有三维空间特征，而由于光的直线传播特性及遮挡物的存在，要获得待扫描物体完整的表面特征，需要扫描仪能够进行多站位多视角扫描，获取待扫描物体的分站点云数据，然后将分站扫描数据进行拼接，从而得到待扫描物体的整体三维点云信息，为后续物体表面三维建模等提供数据基础。

然后用相应的点云拼接方法将这些数据转换同一坐标系下。

点云配准是点云拼接的重要环节，点云配准精度的好坏直接影响后期网格建立、数据精简、数据分割、曲面拟合以及点云建模等处理结果的精度。

因此对多视点的点云数据配准精度的研究至关重要。

1.2地面三维激光扫描原理 三维激光扫描仪根据测距原理的不同可分为脉冲式三维激光扫描仪和相位式三维激光扫描仪。

目前使用较多的是脉冲式扫描仪，其扫描的原理是根据测量激光束从发射到返回所用的时间得到距离观测值S，由精密时钟控制编码器保证激光扫描仪能同步测量出横向扫描角度观测值α和纵向扫描角度观测值θ。

激光扫描系统一般使用的是仪器自定义的坐标系:X轴在横向扫描面内，Y轴在横向扫描面内与X轴垂直，Z轴与横向扫描面垂直。