復(fù)雜曲面的特征提取與重構(gòu)方法研究.pdf

1、曲面重構(gòu)技術(shù)是數(shù)字地形分析的研究重點(diǎn)，目前已被廣泛研究的曲面重構(gòu)方法為插值重構(gòu)和擬合重構(gòu)，但二者均存在計(jì)算量大、地形骨架點(diǎn)無(wú)法確定會(huì)被保留、對(duì)地形噪聲的控制不夠理想等缺陷，特別是對(duì)本文研究的復(fù)雜曲面的重構(gòu)效果不夠理想。本文采用基于山谷線與山脊線約束的四階偏微分方程思想進(jìn)行曲面重構(gòu)，很好地解決了以上問(wèn)題。
　　作為曲面重構(gòu)的特征約束，山谷線與山脊線的提取是本文研究的重點(diǎn)，但傳統(tǒng)的流水模擬法提取山谷線與山脊線時(shí)存在算法復(fù)雜度大、耗時(shí)時(shí)

2、間久等缺點(diǎn)，無(wú)法滿足本文研究的大規(guī)模、無(wú)規(guī)律地形點(diǎn)的特征提取要求。為解決該問(wèn)題，本文在傳統(tǒng)流水模擬法的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了基于三角網(wǎng)數(shù)據(jù)的特征提取算法，算法通過(guò)對(duì)哈希思想的充分應(yīng)用極大地提高了山谷線與山脊線的提取效率。本文的具體工作如下：
　　1.對(duì)大規(guī)模、無(wú)規(guī)律分布的原始曲面輸入點(diǎn)集如何進(jìn)行三角化進(jìn)行了研究，并在生成的符合DELAUNAY剖分準(zhǔn)則的三角網(wǎng)基礎(chǔ)上，改進(jìn)了傳統(tǒng)的流水模擬法，設(shè)計(jì)了基于哈希思想的山谷線與山脊線提取算法，經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)

3、證，所設(shè)計(jì)的特征提取算法滿足復(fù)雜度要求且耗時(shí)較少。
　　2.對(duì)復(fù)雜曲面的重構(gòu)方法進(jìn)行了研究，設(shè)計(jì)了基于三角網(wǎng)數(shù)據(jù)的高斯濾波方法，經(jīng)高斯濾波后的三角網(wǎng)較好地抑制了地形噪聲的影響，此外，本文改進(jìn)了已有的基于四階偏微分方程的曲面重構(gòu)算法，通過(guò)引入特征約束來(lái)保證在曲面平滑的過(guò)程中地形特征得以保留。
　　3.實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜曲面的特征提取與重構(gòu)系統(tǒng)，系統(tǒng)中集成了原始曲面點(diǎn)數(shù)據(jù)的導(dǎo)入與顯示、點(diǎn)數(shù)據(jù)的三角化與插值、曲面特征線與特征點(diǎn)的提取（主要