随着计算辅助设计的广泛发展,实现实物模型和模拟模型转换以及其它的应用使得逆向工程技术能够迅速地发展。在整个逆向工程的操作流程中,点云配准是一个非常关键的步骤。点云配准的鲁棒性和效率将直接决定着整个点云配准过程的可靠性和项目进展速度甚至项目的成败。本文主要围绕回转点云的配准效率进行研究以及对于回转特征不是十分明显的小型回转点云配准的研究,主要的研究内容及成果如下:首先,对于回转特征较为明显的大块回转点云,其沿着轴线方向的回转半径是一个非常重要的回转特征,可以被用于快速而准确地锁定两块需要进行配准的点云在轴线方向的相对位置,从而为进一步的配准奠定初步基础。对于能够配合的点云,在断裂线左右两侧存在夹着该断裂线的两条回转母线。理论上,对于垂直轴线方向的某个平面上,两条母线到断裂线所形成的圆心角之和是一个定值(在误差允许范围内)。在配准过程中,正是利用这两个特征进行配准。其次,针对一些特殊情况的回转点云,需要一些特殊的算法以完成配准过程。对于一些回转半径较大而整个点云尺寸又较小的点云,其沿着轴线方向的回转半径的变化值将非常之小。它在与其它点云进行半径匹配时,就很难准确地锁定轴线方向的对应位置,因此将会使得最终的配准效果大打折扣。对于这样的点云,可以先拟合出其最小二乘平面,再将所有点投影到该平面上。但此时的数据点仍然是三维数据,还需要对该平面和数据一起进行旋转变换,使得该平面平行于水平面,再根据滚球算法找出较为精确的边界点并利用B样条拟合曲线,最后根据曲线上的特征点进行判断和配准。最后,基于Visual Studio 2010的开发环境,并且结合OpenGL的三维显示功能和PCL点云库的相关处理功能,在实例中实现对回转点云数据的获取、存储、计算处理和显示,最终完成对点云的配准。