三維點云數(shù)據(jù)的優(yōu)化與重構.pdf

1、逆向工程在整體集成、人體測量、計算機輔助檢測、醫(yī)學工程等領域有著相當廣泛的應用。三維重構作為逆向工程技術中極為重要的一部分，在三維動畫、人臉識別、醫(yī)學診療等領域得到重視，本文針對三維重構中關鍵步驟——點云精簡和點云網(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云精簡算法。實際操作過程中很難實現(xiàn)在精簡速度、三維數(shù)據(jù)精簡率以及精簡后模型逼近實物這三個方面同時具有良好的效果，為此，需要在這三方面取得一個平衡

2、。針對該問題，本論文提出一種新的點云精簡算法，首先對所有點云數(shù)據(jù)快速提取X-Y外邊界以保留點云邊界特征；然后估計所有數(shù)據(jù)點的曲率;再利用數(shù)據(jù)點的曲率構造點云模型的模糊集，計算最小模糊熵從而得到最佳曲率劃分閾值；最后根據(jù)劃分的結果對數(shù)據(jù)點進行不同程度的稀釋。本論文對不同曲率的數(shù)據(jù)點進行不同程度的稀釋使得獲得的點云更加均勻。在提高算法運行效率的同時，獲得的精簡點云模型具有更好的細節(jié)特征。
　　(2)提出了一種簡單快速的點云數(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后的三維數(shù)據(jù)點投影到二維空間，得到一組二維數(shù)據(jù)點；再利用經(jīng)典的三角剖分算法對二維數(shù)據(jù)點集構造三角網(wǎng)格，在建立三角網(wǎng)格的過程中，構造并初始化點表、邊表、三角形表；為了得到準確的網(wǎng)格，還需要通過判斷構造的三角形是否有效來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，簡單有效，構網(wǎng)準確。
　　基于上述點云精簡和點云網(wǎng)格化算法，實現(xiàn)了完整的處理點云數(shù)據(jù)的三維重構系統(tǒng)，并用國際通用點