点云数据修补方法研究及其软件开发

来源 :西安理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:pingguotailang
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,随着测量技术和设备的发展,人们可以更方便的获得点云数据,其能对任意表面形状表达的能力受到了人们的青睐。但是,由于物体曲面形状复杂以及扫描设备等原因,扫描得到的点云模型中难免就会出现孔洞。国内外许多学者都提出了关于孔洞修补的算法,基本上是基于网格模型上的,而直接针对点云模型上的孔洞修补方法却不多。为此本文对点云模型补洞方法进行了相关的研究,主要工作包括如下:(1)针对修补孔洞点与孔洞边界己有邻域点分布不一致性问题,给出一种基于切片的三维点云模型孔洞修补方法。该方法首先将模型进行一定方向的横切并获得一系列切片点集,再对每个切片点集进行投影获得二维平面上的点集,进而对这些点集进行处理得到该层孔洞边界点,并在B样条曲线拟合边界点基础上重采样获得该投影层孔洞的修补点集;最终将全部投影层孔洞的修补点集在三维空间中进行组合,完成对三维点云模型的修补。(2)针对孔洞尖锐特征的保持问题,给出了一种基于二维投影的三维点云模型孔洞修补方法。该方法首先基于点云的夹角大小获取孔洞的边界点,采用保边长度的策略将三维的孔洞边界点连线投影到二维的平面上,并对其构成的二维区域进行点集化获得二维填充点。其次,根据三维孔洞边界点使用径向基函数插值映射技术构造孔洞曲面。最后,将二维填充点反映射到构造的孔洞曲面上,完成孔洞的修补。(3)基于构件技术和软件体系结构,对本文的补洞方法进行了设计,并开发出了相关的软件。在我们的点云测量中,得到了实际的应用,为点云的补洞提供了有效支撑,也证明了本文方法的有效性。
其他文献
汽车覆盖件模具是汽车工业生产的基础工艺装备,有上万次的使用要求,属于长寿命使用产品。模具在使用过程中承受较大的交变载荷,如何延长汽车模具的使用寿命,保证覆盖件的成型精度成了一个迫在眉睫的问题。对汽车覆盖件模具表面进行淬火处理,可使其具有较好的硬度及耐磨性,延长使用寿命。传统的热处理设备工作效率低且质量不稳定,满足不了汽车覆盖件模具淬火的需求。由于汽车覆盖件模具表面多为复杂的空间曲面,需要采用基于高
基于属性的加密方案,将用户的属性嵌入私钥中,通过建立与某些属性相关的访问结构来加密消息,使得只有属性满足的用户能够解密消息,从而区分不同用户的访问权限。可撤销的基于属性的加密方案可实现用户属性的及时变更,使得用户只能拥有更新后的属性对应的访问权限。多用户可搜索的加密方案通过建立关键词索引,来实现用户的秘密搜索过程。建立一个既能支持多用户可基于关键词秘密搜索,又能实现用户属性及时更新的基于属性的加密
可展曲面是一种特殊且又重要的直纹曲面,它在没有拉伸、折叠或撕裂的情况下可以展开成一张完整的平面。由于具有这种特殊性质,可展曲面在一些使用不可伸缩材料的制造业领域(如飞机形体、船体、车身等的制造)具有非常广泛的应用价值。因此,如何设计和构造可展曲面一直是CAGD、CAD/CAM领域中重要的研究课题。线/面几何表示法作为构造可展曲面的一种重要方法,具有计算简单、表达式明确等优点,但是也存在可展曲面形状
基于属性加密方案是近年来密码学研究的热点,而可撤销的属性加密方案是属性加密方案的延伸和扩展。在实际应用中,传统单权威的可撤销属性的加密方案存在效率较低和不安全等问题,使得方案的研究越来越面向多权威。多权威的属性加密方案有效地改善了单权威的效率低和安全信任问题。但是,不论是单权威的加密方案还是多权威的加密方案,现存的方案大多都没有实现关键词的可搜索,给用户的查找带来困难。本文重点研究了属性可变更且关
素描画是以线条为主的艺术画,艺术家确立了创作意图后,首先要对绘画对象进行分析,提取出绘画线条,根据自己的艺术特点进行抽象和风格化,最后进行绘制。为此,本文以三维点云为基础模型,进行了三维素描画模拟方法的研究。主要创新性工作概括如下:(1)介绍了一种点云模型脊谷线提取方法。使用传统的曲率阈值判断脊谷点的算法,然后连接并优化脊谷线,使其能够表达点云模型的部分特征。(2)获得了一种三维点云模型轮廓线的提
获取点云模型上与局部部位走势方向垂直的切割平面(称为最优切割平面),可为骨架提取、构件分解、物体理解等提供有效的支撑和良好的途径。本文的基本思路是通过切割点处切割平面组对点云模型进行切割,形成一组点云切片;通过对这组点云切片进行处理,从中寻找出该切割点处最优切割平面。为此,本文取得了如下几方面的研究成果:(1)给出了一种计算模型初始切割点和模型初始切割平面的方法。通过有向包围盒和主元分析获取模型初
为了保证机场停机坪的运行效率,提高航班保障数据的质量,需要对该数据集进行数据清洗。本文通过分析航班保障数据的特点,明确了清洗工作的主要对象,分别设计了相应的清洗规则,确定了数据更新时的抽取机制,以达到高效显示和实时刷新的目的,并开发了面向航班保障的停机坪运行图软件。本文主要工作包括以下几方面:(1)针对相似重复记录,设计了一种基于聚簇索引的近邻排序算法。在近邻排序之前,对航班保障数据集中的停机位字
随着我国经济高速的发展,我国汽车拥有量呈井喷式增加,这不仅污染了环境,而且使得交通道路拥堵和交通事故等问题频发。在这个大背景下,研究者为了解决日益严重的交通道路问题,将目光投向了计算机视觉系统。计算机视觉系统的一个研究热点是从视频序列中准确的检测出道路上的运动车辆,运动车辆的准确检测结果对于车流量统计,车型识别和车辆跟踪等应用都具有十分重要的意义。本文的主要研究内容是利用流形空间LE特征表示对运动
近年来,随着国民经济的快速发展,我国在隧道建设方面取得了长足深远的成就,其中比较具有代表性的是青藏铁路风火山隧道,它是世界海拔最高的冻土隧道。虽然中国已经成为全球发展最快的隧道与地下工程建设市场,但是伴随而来的隧道交通安全问题仍不容忽视。与一般的开放路段不同,隧道区间是一种比较特殊的空间结构,具有封闭性、情况不明性、不可及性以及联络与救援困难等特点,这些特性容易导致隧道交通事故的频发。而隧道区间交
三维模型骨架已被广泛应用于三维动画、三维模型检索与匹配、医学影像、计算机仿真、机械工程、虚拟现实等诸多领域。本论文以三维点云为研究对象,开展了三维点云人体模型骨架提取方法的研究,主要研究工作如下:(1)建立了一种基于切片的点云模型初始骨架点求取方法。在对点云模型进行切片之前,利用PCA和最小包围盒原理对模型进行走向倾斜度的计算,并进行模型的整体竖直旋转;随后按照旋转后的主走势方向,结合一定的步长对