三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)的優(yōu)化與重構(gòu).pdf

1、逆向工程在整體集成、人體測(cè)量、計(jì)算機(jī)輔助檢測(cè)、醫(yī)學(xué)工程等領(lǐng)域有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。三維重構(gòu)作為逆向工程技術(shù)中極為重要的一部分，在三維動(dòng)畫、人臉識(shí)別、醫(yī)學(xué)診療等領(lǐng)域得到重視，本文針對(duì)三維重構(gòu)中關(guān)鍵步驟——點(diǎn)云精簡(jiǎn)和點(diǎn)云網(wǎng)格化，分別提出了一種新的優(yōu)化算法:
　　(1)提出了一種基于模糊熵迭代的點(diǎn)云精簡(jiǎn)算法。實(shí)際操作過(guò)程中很難實(shí)現(xiàn)在精簡(jiǎn)速度、三維數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)率以及精簡(jiǎn)后模型逼近實(shí)物這三個(gè)方面同時(shí)具有良好的效果，為此，需要在這三方面取得一個(gè)平衡

2、。針對(duì)該問(wèn)題，本論文提出一種新的點(diǎn)云精簡(jiǎn)算法，首先對(duì)所有點(diǎn)云數(shù)據(jù)快速提取X-Y外邊界以保留點(diǎn)云邊界特征；然后估計(jì)所有數(shù)據(jù)點(diǎn)的曲率;再利用數(shù)據(jù)點(diǎn)的曲率構(gòu)造點(diǎn)云模型的模糊集，計(jì)算最小模糊熵從而得到最佳曲率劃分閾值；最后根據(jù)劃分的結(jié)果對(duì)數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行不同程度的稀釋。本論文對(duì)不同曲率的數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行不同程度的稀釋使得獲得的點(diǎn)云更加均勻。在提高算法運(yùn)行效率的同時(shí)，獲得的精簡(jiǎn)點(diǎn)云模型具有更好的細(xì)節(jié)特征。
　　(2)提出了一種簡(jiǎn)單快速的點(diǎn)云數(shù)據(jù)三角網(wǎng)格

3、化算法。首先利用二維平面投影法將精簡(jiǎn)后的三維數(shù)據(jù)點(diǎn)投影到二維空間，得到一組二維數(shù)據(jù)點(diǎn)；再利用經(jīng)典的三角剖分算法對(duì)二維數(shù)據(jù)點(diǎn)集構(gòu)造三角網(wǎng)格，在建立三角網(wǎng)格的過(guò)程中，構(gòu)造并初始化點(diǎn)表、邊表、三角形表；為了得到準(zhǔn)確的網(wǎng)格，還需要通過(guò)判斷構(gòu)造的三角形是否有效來(lái)決定是否保留三角形。該算法立足于經(jīng)典算法，優(yōu)化了經(jīng)典算法的不足之處，簡(jiǎn)單有效，構(gòu)網(wǎng)準(zhǔn)確。
　　基于上述點(diǎn)云精簡(jiǎn)和點(diǎn)云網(wǎng)格化算法，實(shí)現(xiàn)了完整的處理點(diǎn)云數(shù)據(jù)的三維重構(gòu)系統(tǒng)，并用國(guó)際通用點(diǎn)