基于近鄰傳播聚類的點(diǎn)云簡化研究.pdf

1、三維計(jì)算機(jī)模型在逆向工程、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)以及計(jì)算機(jī)圖形學(xué)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，為產(chǎn)品的快速開發(fā)創(chuàng)造了條件。近年來，數(shù)字測量設(shè)備的快速發(fā)展使得我們能夠直接得到物體表面的高密度點(diǎn)云數(shù)據(jù)，因此對(duì)三維點(diǎn)云的數(shù)據(jù)處理和建模成為計(jì)算機(jī)工程領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
　　 點(diǎn)云通常包含海量的點(diǎn)，給后期的數(shù)據(jù)處理和建模帶來極大的困難，因此點(diǎn)云的簡化成為點(diǎn)云研究中的重要步驟。目前對(duì)點(diǎn)云簡化的研究主要存在著精度不夠、處理速度比較慢等問題，本課題針對(duì)現(xiàn)有問題

2、，提出一種基于近鄰傳播聚類與重采樣相結(jié)合的點(diǎn)云簡化方法，并分別針對(duì)均勻分布和非均勻分布的點(diǎn)云進(jìn)行了簡化處理。本文主要工作和成果如下：
　　 (1)提出一種將近鄰傳播聚類算法(AP)與均勻網(wǎng)格重采樣相結(jié)合的點(diǎn)云簡化方法，克服AP算法中相似度矩陣過大難以存儲(chǔ)的問題，并保留其能夠把采樣點(diǎn)都作為潛在代表點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn)。
　　 (2)針對(duì)密度均勻分布的點(diǎn)云，本文采用協(xié)方差矩陣計(jì)算點(diǎn)云中的點(diǎn)曲率，并將點(diǎn)曲率作為近鄰傳播聚類的偏向選擇參數(shù)，

3、增大了點(diǎn)云模型中高曲率點(diǎn)保留的概率，較好地保留點(diǎn)云細(xì)節(jié)。針對(duì)密度分布不均勻的點(diǎn)云，提出將密度和曲率共同作為近鄰傳播聚類與均勻網(wǎng)格劃分點(diǎn)采樣方法中的偏向選擇策略，并分別根據(jù)簡化點(diǎn)個(gè)數(shù)和簡化率來對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行簡化。此外，在均勻劃分網(wǎng)格時(shí)，能夠自適應(yīng)地根據(jù)曲率大小對(duì)是否進(jìn)一步劃分網(wǎng)格進(jìn)行決策，從而能夠保留較多的細(xì)節(jié)點(diǎn)。
　　 (3)本文采用三角網(wǎng)格法對(duì)簡化后的點(diǎn)云和原始點(diǎn)云進(jìn)行局部距離計(jì)算，并將距離之和作為兩者之間誤差的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)點(diǎn)云的