三维点云孔洞修复算法研究及软件系统开发

发布时间：2023-02-21 09:49

　　三维激光扫描技术为快速构建物体三维模型提供了全新的技术手段,被认为是测绘科学的一次技术革新。在使用三维激光扫描仪等设备采集目标物体的表面信息时,由于物体遮挡或者测量手段的限制,所获得的原始点云存在数据缺失的情况,从而导致孔洞的形成,进而影响重构的数字模型的质量。在使用三维激光扫描仪配套软件或者编程手段修复孔洞时,存在扩展性和迁移性差的问题,且精度也有待提高。本文在研究分析孔洞修复相关算法以及相关软件现状的基础上,设计开发了一个三维点云孔洞修复软件系统,主要工作和成果如下:(1)针对现有点云k邻域搜索算法、边界提取算法和孔洞修复算法各自所需数据结构不同,编程复杂的问题,设计了一个全局适用的数据结构进行数据组织。本文根据选择的算法组合,定义了点云数据的坐标和点两个基类,并使用这两个基类定义的k最近邻类作为基本单位,服务于孔洞修复不同阶段的数据处理,简化了编程难度,提高了多算法结合的效率,降低了内存开销。(2)针对基于特征平面边界提取算法的不足,本文通过优化最小二乘拟合平面的一般方程,简化了方程系数的求解,使得编程进行解算的过程容易实现,提高了算法效率。使用多种孔洞修复算法结合的方法进行孔洞...

【文章页数】：108 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 主要研究内容
    1.4 技术路线
    1.5 论文组织结构
2 散乱点云的k邻域搜
    2.1 引言
    2.2 空间索引的建立
    2.3 二次分割栅格法
    2.4 本章小结
3 孔洞边界提取
    3.1 引言
    3.2 基于散乱点云的边界提取
    3.3 基于三角网格的边界提取
    3.4 本章小结
4 多策略点云孔洞修复
    4.1 引言
    4.2 基于散乱点云的孔洞修复
    4.3 基于三角网格的孔洞修复
    4.4 基于径向基函数的孔洞修复
    4.5 本章小结
5 点云孔洞修复软件系统设计
    5.1 引言
    5.2 系统框架设计
    5.3 前端设计
    5.4 后台设计
    5.5 数据结构设计
    5.6 本章小结
6 工程实例
    6.1 引言
    6.2 数据采集及预处理
    6.3 点云孔洞修复
    6.4 本章小结
7 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集



本文编号：3747520