基于隨機(jī)游動(dòng)模型的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)分割算法的研究.pdf

1、點(diǎn)云數(shù)據(jù)分割技術(shù)在逆向工程中對(duì)產(chǎn)品的分析和建模方面起著至關(guān)重要的作用。通過 CT、MRI等三維數(shù)字設(shè)備掃描零件所得到的零件外形的點(diǎn)云數(shù)據(jù),首先需要對(duì)其進(jìn)行點(diǎn)云分割等預(yù)處理,然后應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu),得到零件外形曲面后再轉(zhuǎn)化為實(shí)體模型,用以進(jìn)行模具設(shè)計(jì)或分析。如果所掃描出的點(diǎn)云數(shù)據(jù)曲面不經(jīng)過分割處理,而是由一種或幾種簡(jiǎn)單曲面直接擬合,其擬合結(jié)果會(huì)與原始點(diǎn)云之間存在較大誤差。因此,本文擬研究一種在計(jì)算機(jī)上自動(dòng)將復(fù)雜點(diǎn)云數(shù)

2、據(jù)分塊的方法,以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜點(diǎn)云數(shù)據(jù)的重建。
　　首先通過電勢(shì)差原理推導(dǎo)出隨機(jī)游動(dòng)模型,再由隨機(jī)游動(dòng)模型推導(dǎo)出三維空間中的三維隨機(jī)游動(dòng)模型概率的數(shù)值迭代式。通過引入體素的概念,實(shí)現(xiàn)了Matlab中三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)由圖形向圖像的轉(zhuǎn)化,并以八叉樹搜索方式建立點(diǎn)云數(shù)據(jù)的 k近鄰鄰域,使得點(diǎn)云的鄰域可被高效檢索。然后利用協(xié)方差分析方法擬合出點(diǎn)云的法向量,從而使得隨機(jī)游動(dòng)模型概率計(jì)算得以實(shí)現(xiàn),最終完成隨機(jī)游動(dòng)模型與三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)的匹配。
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