基于脊谷線的三維點(diǎn)云孔洞補(bǔ)缺方法研究.pdf

1、隨著三維信息技術(shù)的發(fā)展，孔洞修補(bǔ)技術(shù)成為一項(xiàng)重要的研究課題。但至今對(duì)帶有尖銳特征或者具有多種曲面類型的復(fù)雜曲面的孔洞修補(bǔ)效果仍不盡如人意。本文結(jié)合點(diǎn)云物體的顯著特征-脊谷特征，給出了基于脊、谷線擬合的孔洞修補(bǔ)方法。主要工作集中在以下幾個(gè)方面：
　?。?）針對(duì)孔洞修補(bǔ)的復(fù)雜性問題，給出了一種基于人機(jī)交互配對(duì)的脊、谷線修復(fù)方法。該方法首先根據(jù)象限進(jìn)行邊界點(diǎn)的提取，并利用點(diǎn)的曲率特征獲取脊、谷特征點(diǎn)；然后分別對(duì)其進(jìn)行分組，采用最小生成樹

2、的方法將這些點(diǎn)連接形成邊界線和脊、谷線；最后基于人機(jī)交互選取孔洞邊界處的脊、谷線進(jìn)行配對(duì)，進(jìn)而采用曲線擬合的方法進(jìn)行脊、谷線整合，恢復(fù)出孔洞上的脊、谷線。
　?。?）針對(duì)小孔洞修補(bǔ)的尖銳特征保持問題，給出了一種基于脊、谷線控制的孔洞曲面擬合的點(diǎn)云孔洞整體補(bǔ)缺方法。該方法首先進(jìn)行孔洞邊界點(diǎn)的配對(duì)曲線擬合，生成一系列的曲線；然后在表征著孔洞處結(jié)構(gòu)信息的脊、谷線的限制下，對(duì)這些擬合曲線進(jìn)行插值修整，生成控制點(diǎn)序列；最后采用NURBS曲面

3、進(jìn)行曲面擬合來完成孔洞的修補(bǔ)。
　　（3）針對(duì)大孔洞修補(bǔ)的輪廓形狀保持問題，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種基于脊、谷線的點(diǎn)云孔洞分塊補(bǔ)缺方法。該方法首先基于修復(fù)出的脊、谷線進(jìn)行孔洞的劃分；然后對(duì)每個(gè)劃分出的小孔洞，在邊界線以及脊、谷線的限制下，計(jì)算出每個(gè)被劃分出來的小孔洞的NURBS曲面擬合的控制點(diǎn)序列，最后對(duì)每個(gè)小孔洞進(jìn)行NURBS曲面擬合，最終完成孔洞的修補(bǔ)。
　　本文的方法，不僅為點(diǎn)云測(cè)量中不可避免的孔洞修復(fù)給予了有效支撐，并為基于