空間散亂點(diǎn)云去噪精簡重建算法研究.pdf

1、隨著快速、高精度的三維數(shù)字化掃描設(shè)備的不斷發(fā)展與改進(jìn)，人們獲取目標(biāo)物體表面采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)變得簡單而且準(zhǔn)確，獲得的這些數(shù)據(jù)點(diǎn)被稱為點(diǎn)云數(shù)據(jù)。點(diǎn)云數(shù)據(jù)一般需要經(jīng)過點(diǎn)云去噪、點(diǎn)云精簡、點(diǎn)云加密、曲面重建、曲面細(xì)分等過程，最終才能獲得用戶滿意的數(shù)字幾何模型?？臻g點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理技術(shù)被廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)輔助幾何設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)視覺、醫(yī)學(xué)圖像處理等相關(guān)領(lǐng)域，具有重要的研究意義與應(yīng)用前景。
　　本文在研究了國內(nèi)外點(diǎn)云處理技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢的基礎(chǔ)上，主要針

2、對點(diǎn)云去噪算法、點(diǎn)云精簡算法、曲面重建算法進(jìn)行了研究。具體工作如下：
　　針對點(diǎn)云去噪問題，分析了噪聲點(diǎn)產(chǎn)生的原因、噪聲點(diǎn)的數(shù)學(xué)模型以及常用的點(diǎn)云去噪算法，并改進(jìn)了傳統(tǒng)K-D樹搜索點(diǎn)云中任意一點(diǎn)的k鄰域方法，最后在此基礎(chǔ)上提出了一種基于特征的點(diǎn)云去噪算法。該算法汲取了圖像處理中的雙邊濾波算法與平面投影算法的優(yōu)點(diǎn)，既能有效去除噪聲，又能保持模型幾何特征。
　　針對點(diǎn)云精簡問題，說明了點(diǎn)云精簡過程中應(yīng)遵循的原則、精簡算法的分類以

3、及傳統(tǒng)的點(diǎn)云精簡方法，并在空間包圍盒算法的基礎(chǔ)上，提出一種基于曲率信息的點(diǎn)云精簡算法。該算法通過主成分分析法求取點(diǎn)云中任意一點(diǎn)的曲率信息，然后根據(jù)其曲率信息按照不同的精簡百分比進(jìn)行點(diǎn)云精簡處理，解決了空間包圍盒算法所產(chǎn)生的模型粗糙以及幾何特征丟失等問題。
　　針對空間點(diǎn)云的曲面重建問題，重點(diǎn)介紹了基于隱式曲面的Possion曲面重建方法以及基于Delaunay三角剖分的Power Crust方法，并通過實(shí)驗(yàn)比較分析這兩種算法的重建