收藏本站
《山东理工大学》 2009年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于散乱点云切片数据的三角网格模型重建与优化算法研究

朱昌志  
【摘要】: 本文系统深入地研究了散乱点云的三角网格模型重建及优化算法,实现了基于散乱点云切片数据的三角网格模型重建,对并重建后的网格模型进行优化,达到以较少三角面片准确表达模型轮廓信息的目的,对提高产品的开发效率与质量具有重要意义,主要研究内容与研究成果如下: 1)提出基于R*-树的点云及三角网格空间索引结构,论证了R*-树作为逆向工程中点云及三角网格索引结构的优越性及局限性,对R*-树结点分裂及重新插入算法进行改进,并依据结点MBR(Minimum Bounding Rectangle)对R*-树作了全局调整,优化了R*-树索引结构,基于改进后的R*-树建立点云及三角网格的空间索引结构,并实现了基于该结构的点云k近邻查询及三角网格拓扑近邻查询。实验证明,该索引结构具有数据适应性强、存储空间利用率大和空间查询效率高等特点。 2)提出散乱点云自适应切片算法,该方法建立散乱点云的空间索引结构,依据索引结构中叶结点MBR的分布状况计算各层切片的位置,采用深度优先遍历方法快速获取切片平面的邻域数据,将邻域数据划分为正负两个区域,通过正负区域配对点连线与切片求交获取切片数据点,实现散乱点云的自适应切片,该方法可有效提高切片数据点的获取精度与获取效率。 3)提出基于切片数据点的三角网格模型重建算法,该方法对散乱点云进行切片处理,获取切片数据点,依据最小角最大原则,对相邻层的切片数据点连线生成三角网格,该方法可在切片处理过程中对散乱点云进行精简,减小参与网格重建的点云数据量,提高三角网格重建效率,且提出误差计算方法对生成的三角网格进行误差分析,满足实际工程的需要。 4)提出一种三角网格模型自适应细分算法,该算法提出新的三角网格曲率计算方法,准确反映网格的曲率分布状况,对曲率较大区域进行细分,对较平坦区域只重定位网格顶点,不进行面片分裂,实现三角网格的自适应细分,该算法可有效提高模型的光顺性与细分效率,以相对较少的面片准确表达模型轮廓信息。
【学位授予单位】:山东理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TP301.6

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 张雪飞;萧泽新;何湘艳;周海英;;基于海量散乱点数据三维显示新算法的研究[J];光学技术;2011年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 高一宁;基于深度图像的三维重建中三角面片划分算法的研究[D];中北大学;2011年
2 孙永伟;基于最小包围盒及自适应聚类的三维R~*-树索引结构[D];山东理工大学;2011年
3 马莉;基于双目视觉三维重建技术研究[D];中北大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 卫炜;张丽艳;周来水;;一种快速搜索海量数据集K-近邻空间球算法[J];航空学报;2006年05期
2 彭芳瑜,周云飞,周济;基于广义能量法的曲面光顺[J];华中科技大学学报(自然科学版);2002年02期
3 孙殿柱;范志先;李延瑞;;散乱数据点云边界特征自动提取算法[J];华中科技大学学报(自然科学版);2008年08期
4 李光明,田捷,何晖光,赵明昌;基于距离均衡化的网格平滑算法[J];计算机辅助设计与图形学学报;2002年09期
5 刘云峰,柯映林;反求工程中的混合切片技术[J];计算机辅助设计与图形学学报;2003年06期
6 周海,周来水,王占东,钟大平;散乱数据点的细分曲面重建算法及实现[J];计算机辅助设计与图形学学报;2003年10期
7 熊邦书,何明一,俞华璟;三维散乱数据的k个最近邻域快速搜索算法[J];计算机辅助设计与图形学学报;2004年07期
8 柯映林,王青;反求工程中的点云切片算法研究[J];计算机辅助设计与图形学学报;2005年08期
9 吴剑煌;刘伟军;王天然;;基于网格分割的自适应细分曲面算法研究[J];计算机集成制造系统;2006年10期
10 温佩芝;吴晓军;吴成柯;刘伟军;;自适应细分曲面算法及在快速成型数据处理中的应用[J];计算机集成制造系统;2007年03期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 赵向军;网格曲面造型技术研究[D];浙江大学;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 严庆光;孙存友;范金;;人脸反求模型的注射成型翘曲变形分析与优化[J];工程塑料应用;2012年02期
2 孙殿柱;朱昌志;李延瑞;;基于型面曲率的三角网格快速自适应细分算法[J];北京交通大学学报;2009年04期
3 熊力,张辉;运用OAVL数据结构实现LOOP细分[J];北京服装学院学报;2005年03期
4 王湛;赵玉玲;;基于LOOP细分曲面算法的三维裙装模型[J];北京服装学院学报(自然科学版);2009年01期
5 朱林华;蔡勇;;一种节省内存的点云中K最近邻算法[J];兵工自动化;2008年07期
6 孙殿柱;朱昌志;李延瑞;牛宗伟;;三角网格模型的自动分割算法[J];北京工业大学学报;2010年11期
7 李珂珍;娄小平;吕乃光;;用于点云曲面重构的数据精简方法研究[J];北京机械工业学院学报;2009年01期
8 刘瑞刚;程丹;杨钦;龙翔;;基于DSI插值的三角网格质量优化[J];北京航空航天大学学报;2008年02期
9 孙殿柱;朱昌志;李延瑞;;三角网格曲面模型快速分层算法[J];北京航空航天大学学报;2010年03期
10 田庆;王晏民;张瑞菊;;基于网格化曲率聚类的点云分割[J];北京建筑工程学院学报;2008年04期
中国重要会议论文全文数据库 前8条
1 ;De-noising and Welding Corner Extraction Method of Point Cloud from Large-scale Hull Section[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
2 黄健;赵祚喜;俞龙;张霖;孙道宗;;激光测量果树冠层体积方法与试验研究[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
3 杨雪春;;反求工程建模中点云切片技术研究[A];全国先进制造技术高层论坛暨第八届制造业自动化与信息化技术研讨会论文集[C];2009年
4 张丽艳;庄海军;聂军洪;;基于海量数据测量的逆向工程与快速原型集成技术研究[A];2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年
5 邱晓杰;刘伟军;徐金亭;;基于STL模型的复杂回转类零件刀位轨迹计算方法[A];2008’“先进集成技术”院士论坛暨第二届仪表、自动化与先进集成技术大会论文集[C];2008年
6 马建平;罗笑南;凌若天;马识佳;郑贵锋;;一种基于逆细分的渐进网格生成算法[A];第十三届全国图象图形学学术会议论文集[C];2006年
7 张丽艳;庄海军;聂军洪;;基于海量数据测量的逆向工程与快速原型集成技术研究[A];特种加工技术——2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年
8 石毅;王玉琨;;高档软件化、开放式PC数控技术的应用展望[A];第三届数控机床与自动化技术专家论坛论文集[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 田峰敏;水下地形导航模型求解与导航区初选策略研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 陆济湘;三维物体建模和场景构造技术研究[D];华中科技大学;2010年
3 莫堃;基于隐式函数的曲面重构方法及其应用[D];华中科技大学;2010年
4 孟凡文;面向光栅投影的点云预处理与曲面重构技术研究[D];南昌大学;2010年
5 朱巍;细分曲面理论及其应用问题的研究[D];中国科学技术大学;2011年
6 张人会;离心泵叶片的参数化设计及其优化研究[D];兰州理工大学;2010年
7 赵亮;三维地震数据断层检测与建模方法研究[D];南京理工大学;2010年
8 原恩桃;细分曲面数控加工关键技术研究[D];南京航空航天大学;2010年
9 李桂东;复合材料构件热压罐成型工装设计关键技术研究[D];南京航空航天大学;2010年
10 邱彦杰;反向工程中自动精确模型重建的关键技术研究[D];上海交通大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 白廷义;基于激光扫描数据的隧道曲面重建技术研究[D];山东科技大学;2010年
2 李高飞;数控选区电沉积快速成型的成型质量研究[D];浙江理工大学;2010年
3 杨雪娇;点云的边界提取及角点检测算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 刘章明;基于虚拟现实的机器人加工仿真研究与实现[D];沈阳理工大学;2010年
5 胡明;基于点云数据的重建算法研究[D];华南理工大学;2010年
6 董菲菲;基于三维鞋印的鞋底花纹分类及模块设计[D];南昌大学;2010年
7 邢坤;海量激光扫描测量数据的处理[D];解放军信息工程大学;2009年
8 熊秋波;不规则区域纹理提取与3D模型贴图[D];中南林业科技大学;2010年
9 黄钟扬;螺杆转子铣削加工过程仿真技术研究[D];沈阳工业大学;2011年
10 郑萍;基于三维点云的规则形面自动识别研究[D];首都师范大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王宇;王涌天;刘越;;基于SIFT和小波变换的图像拼接算法[J];北京理工大学学报;2009年05期
2 孙永伟;孙殿柱;朱昌志;朱宗伟;;散乱点云切片数据快速获取与优化[J];哈尔滨工程大学学报;2010年11期
3 王世东;张佑生;偶春生;谢颖;;一种基于成长型神经网络的曲面重建快速算法[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2006年08期
4 卫炜;张丽艳;周来水;;一种快速搜索海量数据集K-近邻空间球算法[J];航空学报;2006年05期
5 章炜;;机器视觉技术发展及其工业应用[J];红外;2006年02期
6 章勤;虢伟;;基于多幅深度图像的三维重构技术[J];华中科技大学学报(自然科学版);2008年02期
7 孙殿柱;范志先;李延瑞;;散乱数据点云边界特征自动提取算法[J];华中科技大学学报(自然科学版);2008年08期
8 孙殿柱;李延瑞;朱昌志;孙永伟;;几何对象统一表示的R~*-tree结点分裂算法[J];华中科技大学学报(自然科学版);2010年02期
9 冯月萍,钟慧湘,高玉双,庞云阶;基于离散点的点域绘制方法[J];吉林大学学报(理学版);2004年01期
10 崔晓青;李谊;韩东峰;李远;李宗承;;基于多幅图像序列的三维重建[J];吉林大学学报(理学版);2008年01期
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 唐丽;由手提相机获得的序列图像进行三维重建[D];西安电子科技大学;2003年
2 张春森;序列立体图象三维运动物体定位与跟踪[D];武汉大学;2004年
3 武剑洁;基于点的散乱点云处理技术的研究[D];华中科技大学;2004年
4 黄继先;基于R-树的空间数据库查询技术研究[D];中南大学;2005年
5 钱归平;散乱点云网格重建及修补研究[D];浙江大学;2008年
6 张连伟;散乱点云三维表面重建技术研究[D];国防科学技术大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘杰;三角剖分的应用研究[D];辽宁师范大学;2010年
2 蒋春燕;任意拓扑条件下由散乱点自动生成三角网格曲面的算法研究与实现[D];北京工业大学;2001年
3 顾军;R-Tree空间索引的优化研究[D];南京师范大学;2002年
4 裘宁;基于Voronoi图的曲面重建算法研究[D];浙江大学;2003年
5 郑君立;海量数据点三维重构关键技术研究与应用[D];东南大学;2003年
6 王世东;基于成长型神经网络曲面重建及网格优化的研究[D];合肥工业大学;2006年
7 郭丽霞;基于RBF的点云数据三维重建技术研究[D];西北大学;2006年
8 闫雯;基于图像的三维建模算法与实验研究[D];西安理工大学;2007年
9 伍军;散乱点云表面重建技术的研究与开发[D];上海交通大学;2008年
10 陈定造;空间散乱点集Delaunay三角剖分的算法优化及实现[D];广东工业大学;2008年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 胡和平,詹骞,蒋洪波,李娟;自适应Catmull-Clark细分算法[J];华中科技大学学报(自然科学版);2002年10期
2 彭芳瑜,周云飞,周艳红,周济;基于能量法的截面曲线自动形状修改算法[J];华中理工大学学报;1999年06期
3 吕勇刚,汪国昭,杨勋年;均匀三角多项式B样条曲线[J];中国科学E辑:技术科学;2002年02期
4 孙玉文,王晓明,刘健;三维面形测量中的基于神经网络的数据修补技术[J];计量学报;2001年01期
5 来新民,黄田,曾子平,林忠钦;基于NURBS的散乱数据点自由曲面重构[J];计算机辅助设计与图形学学报;1999年05期
6 柯映林,肖尧先,李江雄;反求工程CAD建模技术研究[J];计算机辅助设计与图形学学报;2001年06期
7 郄胜强,王先逵;变曲率对称圆弧曲线及其在圆弧样条拟合中的应用[J];计算机辅助设计与图形学学报;2002年03期
8 刘云峰,柯映林;反求工程中的混合切片技术[J];计算机辅助设计与图形学学报;2003年06期
9 吴恩华,柳有权;基于图形处理器(GPU)的通用计算[J];计算机辅助设计与图形学学报;2004年05期
10 熊邦书,何明一,俞华璟;三维散乱数据的k个最近邻域快速搜索算法[J];计算机辅助设计与图形学学报;2004年07期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙殿柱;朱昌志;李延瑞;;基于型面曲率的三角网格快速自适应细分算法[J];北京交通大学学报;2009年04期
2 孙殿柱;孙永伟;朱昌志;牛宗伟;;基于最小生成树的切片数据点排序算法[J];武汉理工大学学报;2010年02期
3 Tamas Varady;田启华;;几何造型的逆向工程[J];水电科技进展;1999年01期
4 赵勇,刘丽华,浦昭邦,李鹏生;一种新型光纤传感器在逆向工程中的应用[J];仪器仪表学报;2001年05期
5 廖勇;逆向工程在模具制造中的应用[J];广西机械;2003年01期
6 马军,宋林林,邢渊;逆向工程中一种新的三维测量技术[J];模具技术;2003年02期
7 叶晓平;激光扫描技术在逆向工程中的应用[J];制造技术与机床;2004年02期
8 陈莉萍;利用UML的面向对象软件工程建模[J];渭南师范学院学报;2004年S1期
9 秦大辉,王从军,黄树槐;基于机器视觉三维激光线扫描系统的组成及应用[J];中国铸造装备与技术;2005年03期
10 平雪良;周来水;刘胜兰;;一种保持特征的三角网格光顺方法[J];计算机工程与应用;2006年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 臧加伦;;逆向工程概述及其在柴油机零件上的应用[A];2010年中国铸造活动周论文集[C];2010年
2 李世武;佟金;张书军;陈秉聪;;基于逆向工程的牛蹄三维几何模型曲面重构[A];中国农业机械学会成立40周年庆典暨2003年学术年会论文集[C];2003年
3 张萍;;逆向工程中基于聚类的点云数据精简[A];2010年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2010年
4 黄希;侯丽雅;章维一;;面向快速成型的逆向工程简介[A];江苏省机械工程学会第六次会员代表大会论文集[C];2002年
5 尚广庆;孙春华;;基于逆向工程和生物力学特性的辅助医疗护具的开发[A];苏州市自然科学优秀学术论文汇编(2008-2009)[C];2010年
6 金涛;陈建良;童水光;;集成逆向工程系统及相关技术研究[A];制造业与未来中国——2002年中国机械工程学会年会论文集[C];2002年
7 吴栋华;;面向快速成型的逆向工程[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(下册)[C];2001年
8 吕杨;李超;;逆向工程之软件破解与注册机编写[A];全国计算机安全学术交流会论文集·第二十五卷[C];2010年
9 袁平;张宇;;内燃机气道模型的反求和快速成型探讨[A];面向21世纪的生产工程——2001年“面向21世纪的生产工程”学术会议暨企业生产工程与产品创新专题研讨会论文集[C];2001年
10 陈绍魁;;逆向工程——技术创新的现代化手段[A];中国电工技术学会第八届学术会议论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 赵晓涛;SafeNet发布HASP安全套件[N];网络世界;2009年
2 程文兵;全球第一后的中国汽车该从哪里出发?[N];中国联合商报;2010年
3 本报见习记者  王林;实力传播启动INSIGHTS DNA项目[N];经济观察报;2006年
4 单戈;构筑高端平台 培养现代制造业人才[N];中国财经报;2008年
5 记者 蔡冲春;恒巨铝业蓄势待发[N];长白山日报;2007年
6 记者 冯竞;重庆启动制造业信息化工程[N];科技日报;2007年
7 董毅;GPS地图盗版规模超百亿 厂商洗牌在即[N];经理日报;2008年
8 郭以东刘晓;规避软件需求隐含的风险[N];计算机世界;2008年
9 清水 译;黑客盯上iPhone[N];计算机世界;2007年
10 周九常;法律框架下的竞争情报活动[N];中国信息报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 何朝明;离散点云处理的关键技术研究[D];西南交通大学;2007年
2 付文宇;基于逆向工程的动脉瘤及支架的数值模拟研究[D];北京工业大学;2010年
3 王晓波;冠、桥及全口钛基托的激光立体成形制备研究[D];第四军医大学;2005年
4 马铁利;汽车车身光顺曲面模型创建与评价方法研究[D];吉林大学;2004年
5 严庆光;面向多点成形的逆向工程关键技术及应用研究[D];吉林大学;2005年
6 赵村民;WEBGIS的QoS问题及关键技术研究[D];中国地质大学(北京);2005年
7 吴世雄;逆向工程中多传感器集成的智能化测量研究[D];浙江大学;2005年
8 卢科青;逆向工程中多传感器集成的自由曲面数字化测量及其数据预处理方法研究[D];浙江大学;2010年
9 应洪亮;膝关节软骨组织工程支架模型定制化设计与快速制造[D];吉林大学;2007年
10 褚华;面向对象软件动态模型抽象与转换技术研究[D];西安电子科技大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 朱昌志;基于散乱点云切片数据的三角网格模型重建与优化算法研究[D];山东理工大学;2009年
2 顾园园;散乱点云孔洞修补技术的研究与实现[D];苏州大学;2008年
3 李红;基于逆向工程的拖拉机造型方法研究[D];河南科技大学;2011年
4 杜佶;径向基函数在逆向工程中的应用研究[D];南京航空航天大学;2005年
5 黎波;面向再设计的逆向工程CAD建模技术研究[D];广东工业大学;2011年
6 张俊杰;逆向工程中连续扫描测头的迭代数字化策略[D];天津大学;2004年
7 田稷;逆向工程CAD软件基本构架的研究与开发[D];新疆大学;2004年
8 钱锦锋;逆向工程中的点云处理[D];浙江大学;2005年
9 李文锦;Java程序中设计模式的抽取方法[D];吉林大学;2005年
10 薛斌杰;逆向工程中的数据处理研究[D];国防科学技术大学;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026