平面點(diǎn)云及曲線擬合及匹配算法

1、平面點(diǎn)云的曲線擬合與匹配算法平面點(diǎn)云的曲線擬合與匹配算法平面點(diǎn)云的曲線擬合與匹配算法............................................................................................1摘要...................................................................................

2、.............................................................3ABSTRACT.........................................................................................................................................4第1章緒論.......

3、...........................................................................................................................611研究背景....................................................6111曲線擬合的意義...........................

4、............6112曲線匹配的意義.......................................712研究現(xiàn)狀...................................................8121曲線擬合的研究現(xiàn)狀...................................8122曲線匹配的研究現(xiàn)狀..................................1013論

5、文的主要工作.............................................1114論文的組織結(jié)構(gòu).............................................11第2章平面點(diǎn)云的B樣條擬合算法...................................................................................1321引言.......

6、................................................1322基于主曲線的平面點(diǎn)云B樣條開曲線擬合.......................16221主曲線的提取........................................17222B樣條初始控制多邊形的確定...........................19223B樣條開曲線的擬合.................

7、..................2123實(shí)驗(yàn)結(jié)果及總結(jié).............................................22第3章平面曲線部分匹配算法............................................................................................2531引言.................................

8、......................25311線性搜索算法........................................25312迭代最近點(diǎn)（ICP）...................................26313基于最長(zhǎng)公共子序列的算法............................27314基于概率的曲線匹配..................................2832

9、由整體到局部的平面曲線部分匹配算法.........................29321曲線預(yù)處理..........................................30322整體搜索............................................30摘要平面點(diǎn)云的曲線擬合與匹配算法的研究是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和計(jì)算機(jī)輔助幾何設(shè)計(jì)中一個(gè)重要的研究課題，本文對(duì)現(xiàn)有的平面曲線B樣條擬合算法及平面曲線部分

10、匹配算法進(jìn)行研究和總結(jié)，并在此基礎(chǔ)上提出自己的解決方案。在點(diǎn)云的B樣條擬合部分，針對(duì)現(xiàn)有B樣條擬合中采用的PDM、TDM和SDM等技術(shù)中存在的問題，提出了一種基于主曲線的平面點(diǎn)云B樣條開曲線的擬合方法。首先從點(diǎn)云數(shù)據(jù)中提取出主曲線，計(jì)算主曲線上各點(diǎn)的曲率，然后根據(jù)曲率極值點(diǎn)確定初始的B樣條控制多邊形，最后利用SDM方法擬合最終的B樣條開曲線。實(shí)驗(yàn)表明，該算法能夠獲得比較準(zhǔn)確的初始擬合曲線，提高了曲線擬合的健壯性。在曲線部分匹配方面，對(duì)現(xiàn)

11、有平面曲線部分匹配算法，包括線性搜索算法，迭代最近點(diǎn)法，基于最長(zhǎng)公共子序列算法，基于概率的曲線匹配等算法進(jìn)行總結(jié)，并給出一種由整體到局部的平面曲線的部分匹配算法。首先，利用曲線特征點(diǎn)間的距離矩陣，確定候選的匹配區(qū)間。然后，通過比較曲線段的曲率進(jìn)行精確匹配和驗(yàn)證。最后，根據(jù)匹配的對(duì)應(yīng)點(diǎn)集計(jì)算變換矩陣。對(duì)于特征點(diǎn)較少的曲線，根據(jù)曲率極值點(diǎn)將曲線劃分為多條曲線段，采用局部線性搜索法實(shí)現(xiàn)曲線的部分匹配。該算法減少了曲線匹配的搜索區(qū)間，提高了曲線