大規(guī)模點(diǎn)云的處理及曲面重建技術(shù).pdf

1、隨著數(shù)控、測(cè)量及計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，逆向工程技術(shù)通過特有的生產(chǎn)流程，消化、吸收先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，在現(xiàn)有實(shí)物模型的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)新產(chǎn)品的快速開發(fā)。在工業(yè)設(shè)計(jì)、醫(yī)療、影視、文物保護(hù)等領(lǐng)域都發(fā)揮著重要的作用并被廣泛運(yùn)用。本文主要研究逆向工程中大規(guī)模離散點(diǎn)云的光順去噪、點(diǎn)云的幾何測(cè)量及網(wǎng)格曲面重建這幾方面。
　　 1.在點(diǎn)云數(shù)據(jù)的光順去噪方面，對(duì)于普通散亂點(diǎn)云數(shù)據(jù)的光順處理，實(shí)現(xiàn)了基于八叉樹的鄰域?yàn)V波光順處理方法；對(duì)于投影光柵法得到的幾百

2、萬大規(guī)模點(diǎn)云數(shù)據(jù)的光順處理，提出了投影網(wǎng)格化法來建立點(diǎn)云數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系，使用圖像的高斯和雙邊濾波平滑法對(duì)其進(jìn)行平滑濾波處理。實(shí)驗(yàn)表明，對(duì)不同點(diǎn)云數(shù)據(jù)的處理效果顯著。
　　 2.在點(diǎn)云數(shù)據(jù)的幾何測(cè)量方面，實(shí)現(xiàn)了球面、直圓柱面和圓錐面幾何信息的測(cè)量。通過最小二乘法求出包含相關(guān)幾何信息量的特定二次曲面方程，得出所需測(cè)量的幾何信息。實(shí)驗(yàn)表明，對(duì)于大規(guī)模點(diǎn)云數(shù)據(jù)，測(cè)量迅速、精確。
　　 3.在點(diǎn)云數(shù)據(jù)的曲面重建方面，基于八叉樹的拓

3、撲建立，提出一種改進(jìn)的區(qū)域增長網(wǎng)格重建法。首先找出較平整區(qū)域作為初始生長區(qū)域，并由強(qiáng)制約束準(zhǔn)則和綜合最優(yōu)準(zhǔn)則控制網(wǎng)格曲面的生成?；谕队熬W(wǎng)格化建立的拓?fù)潢P(guān)系，提出了逐層網(wǎng)格重建法。把網(wǎng)格簡(jiǎn)化與網(wǎng)格曲面重建過程相結(jié)合，利用底邊驅(qū)動(dòng)完成網(wǎng)格重建。實(shí)驗(yàn)表明，逐層網(wǎng)格重建法能在極短時(shí)間內(nèi)完成幾百萬點(diǎn)云數(shù)據(jù)的網(wǎng)格重建，并能較好地填補(bǔ)點(diǎn)云數(shù)據(jù)中的孔洞，重建的效率和效果都十分理想。同時(shí)，本文對(duì)比了常用網(wǎng)格光順方法在處理效果及適用性上的差異。