收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

面向特征拟合的点云简化方法研究

吴爱  
【摘要】:随着数据测量技术和计算机可视化技术的迅速发展,越来越多样化的数据采集方法出现,在引入三维激光扫描技术以后,使基于海量点云数据的三维重建成为可能。虽然对测量带来了很大的便捷,但是其数据量急剧增加,一般可达几十万个点,多则可达几百万个数据点,过于庞大的测量数据,其中也存在一些多余的点云数据,这不仅影响了后续数据的处理,同时对物体重构表面的光滑性有影响。因此对点云进行简化非常有必要,而且要保留被扫描的对象的有用信息,这样可以减少点云数据后续处理的数据量,降低对计算机等硬件的要求,以达到后续三维建模速度和效率的提高。本着对曲面重建的效率和精度的要求,本文提出了基于法向量的面向特征拟合的点云简化算法和基于特征点约束的面向特征拟合的点云简化算法。其主要内容包括以下几个方面:(1)根据点云空间拓扑关系建立的原理,本文运用了不同于传统k-d树的划分规则,进行划分。每次分割时选择最长轴作为分割轴,经过多次分割,可以最大程度的缩小各个坐标轴方向的误差。(2)提出了基于法向量的面向特征拟合的点云简化方法,首先对点云数据建立k-d树,通过k邻域拟合出的平面获得法向量,该方法用法向量作为特征属性,利用相关性进行特征点的保留,对点云进行简化。(3)提出了基于特征点约束的面向特征拟合的点云简化算法,首先对点云数据建立k-d树,通过k邻域拟合出的平面获得法向量,然后利用邻域弯曲度以及距离比值作为特征属性,然后根据特征点的分布情况,设定合理的阈值保留提取的特征点,对其余的非特征点进行自适应简化。实验结果表明,基于法向量的面向特征拟合的点云简化算法和基于特征点约束的面向特征拟合的点云简化算法,都可以使数据量减少,还可以保证后续点云精度,提高了特征拟合的效率。但是在简化比例,特征点保留方面以及后续的特征拟合效果来看,基于特征点约束的面向特征拟合的点云简化算法优于基于法向量的面向特征拟合的点云简化算法和传统的包围盒简化算法。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 叶爱芬;龚声蓉;王朝晖;刘纯平;;基于随机分布估计的点云密度提取[J];计算机工程;2009年04期
2 梁新合;梁晋;郭成;曹巨明;;法向约束的多幅点云数据融合算法[J];西安交通大学学报;2009年05期
3 孟凡文;吴禄慎;;用继承与优化算法精密拼接无序点云[J];光学精密工程;2009年04期
4 李海亮;邓非;李刚;;摄影测量激光点云空洞修补[J];测绘科学;2010年05期
5 张晶;杨云生;丰少伟;;基于点云法矢变化的点云简化方法研究[J];计算机与数字工程;2011年12期
6 李晓久;景晓宁;;基于非接触式测量的人体点云简化方法[J];纺织学报;2012年07期
7 高恩阳;郑昊鸿;;点云数据滤波方法综述[J];科技资讯;2012年33期
8 范然;金小刚;;大规模点云选择及精简[J];图学学报;2013年03期
9 李伟;李旭东;赵慧洁;张颖;;基于姿态标准化的线特征点云提取方法[J];北京航空航天大学学报;2013年08期
10 钱伟春;3DSMAX中动态云的制作[J];多媒体世界;1999年03期
11 龚书林;;三维激光点云处理软件的若干关键技术[J];测绘通报;2014年06期
12 赵强;彭国华;王锋;;点云精简的一种方法[J];西南民族大学学报(自然科学版);2006年05期
13 齐秀丽;;数据点云预处理技术研究[J];怀化学院学报;2010年05期
14 史宝全;梁晋;张晓强;舒挽;;特征保持的点云精简技术研究[J];西安交通大学学报;2010年11期
15 陈国安;刘飞;李丽;;采用模糊规则的人体点云特征尺寸识别与提取[J];计算机辅助设计与图形学学报;2011年08期
16 蔡来良;李儒;;点云数据处理算法与实现初步研究[J];测绘通报;2012年S1期
17 张旭;张学昌;唐觉明;;点云对称边特征的最优化提取技术[J];中国机械工程;2013年05期
18 李启东;李文龙;周莉萍;;一种曲面特征保持的航空叶片点云精简方法[J];中国机械工程;2014年16期
19 孙世为,王耕耘,李志刚;基于特征生长的点云拟合技术[J];计算机辅助工程;2001年04期
20 黄文明;肖朝霞;温佩芝;吴晓军;;保留边界的点云简化方法[J];计算机应用;2010年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李文涛;韦群;杨海龙;;基于图像的点云生成和预处理[A];2011年全国通信安全学术会议论文集[C];2011年
2 蔡来良;李儒;;点云数据处理算法与实现初步研究[A];第四届“测绘科学前沿技术论坛”论文精选[C];2012年
3 马国庆;陶萍萍;杨周旺;;点云空间曲线的微分信息计算及匹配方法[A];第四届全国几何设计与计算学术会议论文集[C];2009年
4 江倩殷;刘忠途;李熙莹;;一种有效的点云精简算法[A];第十五届全国图象图形学学术会议论文集[C];2010年
5 解辉;张爱武;孟宪刚;;机载激光点云快速绘制方法[A];第二十五届全国空间探测学术研讨会摘要集[C];2012年
6 李凯;张爱武;;基于激光点云的粮仓储粮数量测量方法[A];第二届“测绘科学前沿技术论坛”论文精选[C];2010年
7 朱晓强;余烨;刘晓平;袁晓辉;Bill P.Buckles;;基于航拍图像和LiDAR点云的城市道路提取[A];全国第19届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集(上册)[C];2008年
8 刘虎;;基于线性八叉树的点云简化与特征提取研究[A];促进科技经济结合,服务创新驱动发展——蚌埠市科协2012年度学术年会论文集[C];2012年
9 李滨;王佳;;基于点云的建筑测绘信息提取[A];第四届“测绘科学前沿技术论坛”论文精选[C];2012年
10 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
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 彭检贵;融合点云与高分辨率影像的城区道路提取与表面重建研究[D];武汉大学;2012年
2 刘涌;基于连续序列自动快速拼接的全方位三维测量技术研究[D];西南交通大学;2013年
3 韩峰;基于点云信息的既有铁路状态检测与评估技术研究[D];西南交通大学;2015年
4 金龙存;3D点云复杂曲面重构关键算法研究[D];上海大学;2012年
5 李扬彦;基于点云的三维重建与形变事件分析[D];中国科学院深圳先进技术研究院;2013年
6 杨德贺;面向虚拟测方系统的点云聚类与拟合理论[D];中国矿业大学(北京);2014年
7 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
8 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
9 李宝;三维点云的鲁棒处理技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
10 孟娜;基于激光扫描点云的数据处理技术研究[D];山东大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 龚硕然;基于Delaunay三角剖分的点云三维网格重构[D];河北大学;2015年
2 杨红粉;频域技术应用于点云配准研究[D];北京建筑大学;2015年
3 段红娟;点云图像交互式曲线骨架提取技术及其应用[D];西南交通大学;2015年
4 张永恒;散乱点云数据配准方法研究[D];长安大学;2015年
5 吴爱;面向特征拟合的点云简化方法研究[D];中国地质大学(北京);2015年
6 薛广顺;基于立体视觉的牛体点云获取方法研究与实现[D];西北农林科技大学;2015年
7 胡诚;精度约束下地表LiDAR点云抽稀方法研究[D];西南交通大学;2015年
8 余明;三维离散点云数据处理技术研究[D];南京理工大学;2015年
9 陈星宇;基于三维彩色点云的地形分类方法研究[D];南京理工大学;2015年
10 朱东方;基于复杂拓扑结构点云的曲线拟合研究与应用[D];山东大学;2015年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 曹裕华 高化猛 江鸿宾;激光点云 亦真亦幻[N];解放军报;2013年
2 中国工程院院士 刘先林;四维远见的装备创新[N];中国测绘报;2012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
  • 010-62982499
  • 010-62783978