大規(guī)模散亂點云數(shù)據(jù)后處理技術(shù)研究.pdf

1、隨著激光掃描技術(shù)的發(fā)展，快速、準(zhǔn)且地獲取物體三維信息已經(jīng)變成現(xiàn)實。通過激光掃描所得的物體外形信息是大量的、冗余的，因此，人們形象的稱其為“點云”。如何高效的處理這些點云，并最終生成可用于再制造的CAD模型是逆向工程的核心任務(wù)之一。本文以此為背景，研究了大規(guī)模散亂點云后處理中的若干關(guān)鍵技術(shù)。 ⑴為了密集雜亂無章型點云數(shù)據(jù)的簡化，通過尋找點的臨近點信息重建了散亂點云的空間拓?fù)潢P(guān)系，并基于這些拓?fù)潢P(guān)系計算出隱含在散亂點云中的曲面的法向

2、量、曲率、曲面變化度等局部特征量，基于曲面特征量和八叉樹方案實現(xiàn)了點云數(shù)據(jù)的簡化。 ⑵研究了傳統(tǒng)工件中出現(xiàn)頻率很高的二次曲面的非線性擬合問題。借助于“忠實距離”的概念，利用非線性最小二乘方法，實現(xiàn)了問題的求解。針對工程實際中掃描點云的特點，提出了一種二次曲面非線性擬合初值選擇方法。新的方法僅依賴于點云的法向量，簡單可行。 ⑶提出了一種新的散亂點云三角化方法。該方法利用點云數(shù)據(jù)密度大的特點，通過逐層外擴(kuò)的方法實現(xiàn)三維空間中