基于特征感知的三维散乱点云简化技术研究

发布时间：2021-01-12 17:14

　　随着计算机科学和虚拟现实技术的发展,数字博物馆技术逐渐成为文化遗产和自然遗产虚实展示的重要技术手段。数字博物馆具有资源共享和网络传输功能,若使用原始扫描点云直接建模,会消耗大量的时间和空间资源,增加网络传输的负担,降低数字博物馆的用户体验。因此,如何精确和有效地对点云数据进行简化已然成为虚实展示的关键技术。针对上述问题,本文分别从整体和局部两个层次保留原始点云特征,针对特征感知的三维散乱点云简化展开研究。本文研究工作如下:（1）针对散乱点云简化过程容易丢失轮廓边缘几何特征的问题,提出一种基于法向偏差的轮廓边缘特征点提取方法。首先,通过构造点云空间拓扑关系和拟合局部平面求出点云法向量;然后,根据基于坐标值比较的轮廓边缘点检测方法,提取候选轮廓边缘点;最后,提出基于法向偏差的区域生长方法,有效区分轮廓边缘点以及轮廓边缘附近点。实验结果表明,该方法简单、鲁棒,能有效提取点云模型轮廓特征点,具有较高的计算效率。（2）针对点云简化后特征稀疏、轮廓形状粗糙、易丢失局部几何特征和产生孔洞等问题,提出一种基于期望最大化聚类的点云简化方法。首先,根据点的局部分布,采用期望最大化方法对点云进行聚类分析;然... 

【文章来源】：西北大学陕西省 211工程院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

兵马俑模型

(a)孔洞修复前 (b)局部放大 (c)孔洞修复后图 4 封装点云孔洞修复简化结果是否产生孔洞是简化质量评估的重要衡量标准之一，因此前期孔关重要，这样就可以排除扫描孔洞给实验结果带来的影响，本文借助 Ge完成孔洞填充工作[33]。(a)去噪前 (b)局部放大 (c)去噪后

修复等一系列预处理操作，如图 4、5 所示为封装点云预处理示意图。(a)孔洞修复前 (b)局部放大 (c)孔洞修复后图 4 封装点云孔洞修复化结果是否产生孔洞是简化质量评估的重要衡量标准之一，因此前期孔重要，这样就可以排除扫描孔洞给实验结果带来的影响，本文借助 G成孔洞填充工作[33]。

【参考文献】：
期刊论文
[1]自适应K-means聚类的散乱点云精简[J]. 陈龙,蔡勇,张建生.  中国图象图形学报. 2017(08)
[2]一种散乱点云的均匀精简算法[J]. 李仁忠,杨曼,刘阳阳,张缓缓.  光学学报. 2017(07)
[3]特征提取的点云自适应精简[J]. 刘迎,王朝阳,高楠,张宗华.  光学精密工程. 2017(01)
[4]保留几何特征的散乱点云简化算法[J]. 张雨禾,耿国华,魏潇然,苏惠明,周明全.  计算机辅助设计与图形学学报. 2016(09)
[5]八叉树索引的三维点云数据压缩算法[J]. 姚顽强,郑俊良,陈鹏,陈卫南.  测绘科学. 2016(07)
[6]基于自适应椭圆距离的点云分区精简算法[J]. 吴禄慎,俞涛,陈华伟.  计算机应用与软件. 2016(02)
[7]一种基于局部曲率特征的点云精简算法[J]. 麻卫峰,周兴华,徐文学,潘光江.  测绘工程. 2015(11)
[8]特征保持点云数据精简[J]. 袁小翠,吴禄慎,陈华伟.  光学精密工程. 2015(09)
[9]基于体素化网格下采样的点云简化算法研究[J]. 袁华,庞建铿,莫建文.  电视技术. 2015(17)
[10]于法向量夹角信息熵的点云简化算法[J]. 陈西江,章光,花向红.  中国激光. 2015(08)

博士论文
[1]散乱点云特征提取方法与部位缺损文物碎片拼接技术研究[D]. 张雨禾.西北大学 2017

硕士论文
[1]点云处理方法研究及在文物虚拟复原中的应用[D]. 刘亚楠.西北大学 2015
[2]点云数据的压缩算法研究[D]. 杨璐璟.中南大学 2014
[3]点云和网格模型的建立及形状分布检索算法研究[D]. 贺妮.西北大学 2010



本文编号：2973198