點(diǎn)云光順與對(duì)齊及管道曲面重構(gòu).pdf

1、逆向工程是從現(xiàn)有產(chǎn)品到新產(chǎn)品的關(guān)鍵紐帶，在當(dāng)今的產(chǎn)品開發(fā)中已處于相當(dāng)重要的地位。在逆向工程中，原始的幾何信息通常是測(cè)量得到的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，所以點(diǎn)云的處理在逆向工程的研究中占有重要的地位。
　　 本文對(duì)點(diǎn)云光順、點(diǎn)云對(duì)齊以及管道曲面重構(gòu)三方面內(nèi)容進(jìn)行了研究。點(diǎn)云數(shù)據(jù)通常由3維掃描儀得到，一般帶有噪聲。因此，在進(jìn)一步的處理前，需要對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行光順。考慮到在三角網(wǎng)格曲面光順中的各向異性平均曲率流方法已較為成熟，本文通過點(diǎn)云局部三角化，將三角

2、網(wǎng)格曲面幾何流技術(shù)推廣到點(diǎn)云曲面上。
　　 本文的點(diǎn)云局部三角化方法首先搜索鄰域點(diǎn)集，再將鄰域點(diǎn)集投影到擬合平面上，由正則三角化算法得到平面點(diǎn)集的三角化，并以此作為三維點(diǎn)集的三角化。其中，正則三角化算法是專為此類問題設(shè)計(jì)。此點(diǎn)云光順方法的有效性通過實(shí)例得到了驗(yàn)證。由于測(cè)量設(shè)備的限制，同一物體的點(diǎn)云往往是在不同的坐標(biāo)系下測(cè)得。點(diǎn)云對(duì)齊求解剛體變換，將不同坐標(biāo)系下得到的點(diǎn)云統(tǒng)一到同一坐標(biāo)系下。ICP方法是處理點(diǎn)云對(duì)齊問題的經(jīng)典方法。

3、
　　 本文從分析ICP方法提出的背景出發(fā)，以優(yōu)化的角度分析點(diǎn)云對(duì)齊問題，通過對(duì)距離場(chǎng)微分信息的分析，得到了點(diǎn)云對(duì)齊目標(biāo)函數(shù)的微分信息，從而使得經(jīng)典優(yōu)化算法得以應(yīng)用到點(diǎn)云對(duì)齊中。本文通過實(shí)驗(yàn)對(duì)比了多種經(jīng)典優(yōu)化算法在點(diǎn)云對(duì)齊中的應(yīng)用，并加以理論分析，得到了ICP方法和經(jīng)典優(yōu)化算法之間的聯(lián)系，為進(jìn)一步的深入研究奠定了基礎(chǔ)。管道曲面是常見的曲面形式。本文主要針對(duì)自由形式的管道曲面，提出了一種從點(diǎn)云重構(gòu)管道NURBS曲面的方法。首先由點(diǎn)