三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)骨架提取問題研究.pdf

1、由于通過紅外線等設(shè)備的掃描可以得到物體的坐標(biāo)信息，所以隨著計(jì)算機(jī)和掃描技術(shù)的進(jìn)步，三維點(diǎn)云被越來越多的被應(yīng)用在醫(yī)學(xué)，動(dòng)畫，三維重建等研究領(lǐng)域。所以三維點(diǎn)云是目前比較流行的研究領(lǐng)域，而且此類問題也是研究的熱點(diǎn)問題之一。
　　骨架是一種可以簡單的表達(dá)物體特征的簡要結(jié)構(gòu)。骨架有兩種表現(xiàn)類型:一種是曲線模型，被稱為曲線骨架。另一種為中軸面模型。需要應(yīng)用的領(lǐng)域不同的話，也會(huì)擁有不同的需求。因此，就可以利用不同的需求對骨架進(jìn)行不同的精簡，精簡

2、完成之后的結(jié)構(gòu)表示成為曲線骨架，因?yàn)檫@種骨架比較簡單準(zhǔn)確的表示了模型的拓?fù)湫畔⑼掠直Ａ袅四Ｐ偷闹饕卣?，所以這種形式的拓?fù)涫潜容^常用的結(jié)構(gòu)表示形式。
　　骨架提取問題是比較熱門的研究問題，通過對其進(jìn)行研究，本文提出一種新的魯棒的骨架提取方法。首先利用一種局部拉普拉斯方法對三維點(diǎn)云進(jìn)行收縮，然后對收縮之后的部分點(diǎn)云進(jìn)行主成分分析，提取局部點(diǎn)云骨架。對已提取骨架的局部點(diǎn)云進(jìn)行固定，并將無法滿足當(dāng)前PCA半徑條件的點(diǎn)云繼續(xù)執(zhí)行收縮。迭

3、代執(zhí)行收縮和局部骨架提取操作，直到所有點(diǎn)云滿足給定的終止條件，并得到一個(gè)完整的點(diǎn)云骨架。完成上述過程之后的過程就是對初步得到骨架的優(yōu)化和處理。
　　本文中主要從以下這三個(gè)方面對骨架提取的問題進(jìn)行改進(jìn):
　　(1)本文基于拉普拉斯算子，提出了一種分步局部點(diǎn)云收縮方法，有效的防止局部點(diǎn)云數(shù)據(jù)過收縮，而其余部分點(diǎn)云數(shù)據(jù)收縮不夠，無法提取其骨架的不均衡現(xiàn)象;
　　(2)基于局部點(diǎn)云收縮的新方法，提出了一種基于動(dòng)態(tài)PCA計(jì)算的骨