基于多判据的散乱点云特征点提取算法

为了有效获取散乱点云中的尖锐特征点和边界特征点,提出一种利用多判据融合的特征点提取算法。首先利用一种改进的k-d tree构建点云拓扑,搜索样点的K局部邻域;然后利用法向夹角判定准则、核密度判定准则、场力和判定准则分别求取各个样点局部邻域的三个特征参数,最后通过加权计算特征参数得到每个样点的特征值与全局判定阈值,特征值比阈值大的点即为特征点。实验证明,该算法能有效的获取散乱点云中边沿特征点与尖锐特征点。     

基于SOM网络以线段为基元的曲线重建

在逆向工程中,对基于散乱数据点的曲线重建研究有着重要的意义。曲线可用线段基元逼近。提出使用SOM神经网络以线段为基元的曲线重建算法。给定某一曲线的散乱点集和一初始折线,使用该算法优化折线上的顶点位置,使折线更好地逼近散乱点;实验结果表明,使用该算法能够取得良好的曲线重建效果。     

一种拟合误差驱动的自适用隐式曲面重建算法

针对散乱数据,提出一种拟合误差驱动的自适应隐式曲面重建算法。算法根据二次曲面的拟合误差进行自适应拟合,改变了传统方法从八叉树中顶层节点开始拟合,减少了拟合次数,加快了重建速度;并修正权函数,加入密度函数,削弱由于散乱数据密度的不一致对重建曲面影响。实验结果表明,该算法原理简单,重建速度快,重建效果良好。     

植物叶片点云三角剖分与分割的集成算法

对植物叶片点云进行三角剖分是使点云构成结构合理的三角网格,便于对植物叶片形态进行描述。对传统的基于区域生长的三角剖分算法进行改进,在三角剖分的同时对不连续点云进行分割;并在三角剖分的基础上对点云内部孔洞进行分析、修复。利用该算法对含有大量离群点的植物叶片点云进行三角剖分处理,结果表明,所提出的算法在完成点云三角剖分和分割的同时剔除了离群点的干扰,提取得到的点云边界及内部孔洞的修复,能满足植物建模中叶片重构的要求;该方法同时也对不连续物体表面的重构建模提供了有意义的参考。     

一种基于散乱数据的自适应曲面重建算法

本文依据Shepard基本原理,提出了一种新的自适应曲面重建算法。该算法首先利用LMS方法优化改进型Shepard算法,求出由粗糙到细致的控制网格。再利用双线性插值方法进行曲面重建,同时保证曲面的平滑性。实验结果表明本文提出的算法能够有效地重建较高精度的曲面。     

散乱数据点多项式插值光顺曲面的构造

为了得到光顺的多项式插值曲面,首先把空间散乱数据点划分为三角形网格,在每个给定数据点处构造C^1连续的分片二次多项式曲面片,针对各数据点的邻接点个数不同,分别利用弯折能量和拉伸能量建立目标函数,极小化目标函数确定插值曲面的未知量,在保持原有的形状特征的同时构造光顺的分片插值曲面,最后用实例说明了文中方法的有效性．     

基于小波变换的散乱点数据处理方法

散乱点数据处理在科学可视化研究、逆向工程、计算机视觉等领域有广泛应用。本文根据小波变换的基本原理和多维小波变换算法,设计了一种基于小波变换的散乱点数据处理方法。通过对散乱点的分层处理,将图像视频的三维小波变换应用于散乱点。在满足后期可视化显示要求的基础上,按照需要约减表示细节的高频子带,可应用于三维可视化数据的前期处理方面。     

T-Bézier三角曲面带权渐进迭代算法及其推广

三角曲面和渐进迭代逼近在散乱点数据的拟合及逆向工程中有重要应用,研究了四阶T-Bézier三角曲面的带权渐进迭代算法。给出了带权渐进迭代算法,分析了算法的收敛性,并基于1-范数、2-范数和∞-范数分别给出了带权渐进迭代算法的逼近误差;针对不同的控制顶点赋予不同权值以加快收敛速度,给出了推广的带权渐进迭代算法;数值实例说明了算法的有效性及其应用。     

逼近点云的三角形网格的边缘误差减小研究

基于SOFM神经网络构建的三角形网格模型可以实现测量点云压缩后的Delaunay三角逼近剖分,但该模型存在边缘误差。为减小三角形网格的边缘误差,改进了三角形网格模型的训练模式,提出了3步训练模式。第1步采用整个测量点云,对三角形网格模型中的所有神经元进行整体训练;第2步采用测量点云中的边界点集,对三角形网格模型中的网格边界神经元进行训练;第3步采用边界点集中的角点点集,对与边界角点匹配最佳的网格边界神经元进行训练。算例表明,应用该训练模式,可以有效减小三角形网格的边缘误差,三角形网格逼近散乱点云的逼近精度得到提高并覆盖散乱点云整体分布范围。     

便携式激光盘煤系统的研究应用

在大型露天煤场存煤量测量中，对激光扫描采集到的三维不规则数据的显示方法进行了研究，提出了一种结合三维散乱数据插值和计算机视觉修正方法的设计方案。这种方法首先对三维散乱数据进行插值，根据插值结果进行三维网格点绘图，再根据所拍摄到的图形进行修正，以提高所绘的网格图与实际煤场形状的拟合精度。它可以立即给出煤场存煤量的体积结果，动态修改网格图形状。