適應性移動最小二乘曲面的多視點云對齊方法.pdf

1、多視點云對齊是實現(xiàn)基于多傳感器的閉環(huán)測量系統(tǒng)以及提高逆向工程中重建曲面模型質量的關鍵技術之一。現(xiàn)有的多視點云對齊方法往往由于被測零件的復雜表面外形以及測量噪聲的影響,對齊精度受到限制。本文對多視點云對齊方法進行了系統(tǒng)地分析和研究,主要研究內容和成果可歸納為以下四個方面:
　　1.通過分析影響點云對齊精度的主要因素,得出了由測量點云建立一個滿足任意拓撲外形的平滑曲面是多視點云對齊中的關鍵問題的結論。在此基礎上,提出了點云的移動最小二

2、乘曲面重構方法,并且分析了傳統(tǒng)的移動最小二乘曲面在應用于非均勻采樣點云數(shù)據的曲面重構中存在的誤差來源及其局限性,為后續(xù)的研究內容奠定理論基礎。
　　2.明確指出了移動最小二乘曲面定義中的高斯核參數(shù)h的取值是影響曲面重構精度的重要因素。定義了一種新的適應性移動最小二乘曲面,使高斯核參數(shù)h的取值依據曲面局部主曲率適應性變化。該方法使得曲面定義能夠根據局部鄰域內的曲率信息多尺度的表達曲面的幾何特征,保證了曲面模型在平坦部分的光滑連續(xù),同

3、時在尖銳特征部分不會因過度平滑而導致形狀失真。
　　3.為了克服傳統(tǒng)的曲率微分計算方法應用于離散點集表達的曲面上存在的對于噪聲過于敏感的缺點,提出了一種使用積分方法的多尺度主曲率計算。并且通過主曲率的求解結果迭代反求出該點處合適的尺度,最終得到整個曲面上的尺度分布信息,由此確定曲面上任意點處的高斯核參數(shù)值。
　　4.提出了基于適應性移動最小二乘曲面的多視點云對齊方法。通過模擬曲面案例與實際工程案例實驗,與一些經典的對齊算法進