基于小波分析的點云消噪研究.pdf

1、隨著計算機圖形學和三維掃描技術的不斷發(fā)展，點模型受到了越來越多的重視。由于數(shù)據(jù)點既包含了模型的幾何信息(如空間坐標、法向量等)，又包含了模型的表面屬性(如顏色、光照等)，所以大大簡化了空間數(shù)據(jù)結構和算法。 本論文對空間點云消噪進行研究。在實際采集數(shù)據(jù)過程中，由于數(shù)據(jù)采集環(huán)境和完成數(shù)據(jù)采集任務的儀器儀表自身的原因，不可避免地存在其它因素(如操作方法是否得當、環(huán)境的影響等)的干擾和噪聲，所以在采集的數(shù)據(jù)點中會存在噪聲。噪聲點或是奇異

2、點的存在對于數(shù)據(jù)采集和信號測量之后的科研和生產(chǎn)工作會造成不利的影響。這些噪聲信號或奇異點將掩蓋、扭曲我們所需要的有用數(shù)據(jù)，因此在對數(shù)據(jù)進行處理之前必須對其進行噪聲點的處理，以便消除數(shù)據(jù)的噪聲點，對原始數(shù)據(jù)進行重構，有效地表現(xiàn)原信號中的有用的信息。重構的效果將直接影響到后續(xù)的基于信號故障識別、分析、診斷等方面的工作的進行。 本論文是逆向工程的應用。在對點云數(shù)據(jù)進行消噪的過程中，引入了小波理論。小波理論從上世紀70年代誕生至今，不斷

3、地發(fā)展和完善。小波分析的應用是與小波分析的理論研究緊密地結合在一起的。目前，它已經(jīng)在科技信息產(chǎn)業(yè)領域取得了令人矚目的成就，如在工程技術等方面，其中包括計算機視覺、計算機圖形學、曲線設計、湍流技術、遠程宇宙的研究與生物醫(yī)學方面。現(xiàn)今，計算機圖形學和信號處理技術已經(jīng)成為當代科學技術工作的重要部分，信號處理的目的就是：準確地分析、診斷、編碼壓縮和量化、快速傳遞或存儲、精確地重構(恢復)。從數(shù)學角度來看，信號與計算機圖像的處理可以統(tǒng)一看作是信號

4、處理(圖像可以看作是二維信號1。除此之外，小波分析的許多應用，也都可以歸結為信號處理問題。本論文正是基于小波分析的種種優(yōu)勢，而將其引入點云數(shù)據(jù)的消噪中。 本文的思路如下： 1.通過一定的數(shù)據(jù)采集方法獲取模型的空間點云數(shù)據(jù)。 2.提出將空間點云片層化的思想，并對空間點云數(shù)據(jù)的分層方法進行討論。通過比較幾種常見的數(shù)據(jù)分層方法的優(yōu)劣，并根據(jù)實際情況及要求，找到一條簡單可行的途徑，并對該途徑的可行性進行理論上的分析與論證