散乱点云边缘提取VIP专享VIP免费

ComputerEngineeringandApplications计算机工程与应用基金项目：国家科技支撑计划资助项目（2012BAF12B15），国家自然科学基金资助项目（50975100，51175191，51105150），福建省自然科学基金资助项目（2011H2003，2013J01190，2011J01314）；福建省科技计划项目（项目编号：2008H0085）。作者简介:刘增艺(1988－),男,硕士研究生,研究领域为计算机视觉;江开勇(1961－),男,博士,教授，研究领域为计算机视觉，快速成形技术、特种加工技术；林俊义(1977－),男,博士研究生,副教授，研究领域为计算机视觉。E-mail:nqzlzy@163.com散乱点云特征边缘交互提取刘增艺，江开勇*，林俊义LIUZengyi,JIANGKaiyong*,LINJunyi华侨大学数字化视觉测量厦门市重点实验室，福建厦门361021XiamenKeyLaboratoryofDigitalVisionMeasurement,HuaqiaoUniversity,Xiamen,Fujian,361021,ChinaLIUZengyi,JIANGKaiyong,LINJunyi.Interactiveextractionofboundaryofspecifiedtargetfeatureonscatteredpointcloud.ComputerEngineeringandApplicationsAbstract：Amethodofinteractiveextractionofboundaryofspecifiedtargetfeaturewasproposedtoextracttheboundaryofspecifiedtargetfeaturefromthescatteredpointcloudwithmultiplefeatureboundary.Firstly,thepointcloudofspecifiedfeatureanditssurroundingwaspickedup.ThetopologicalrelationsofscatteredpointcloudwasestablishedwithKDtree,thenthek-nearestpointsofeachpointwouldbesearched.Whetherthepointistheboundarypointwasjudgedbythemaximumvalueofangledifferencewhichcalculatedbyprojectionpointsontheleastsquareplanewiththek-nearestpoints.Lastly,onepointontheboundaryofthespecifiedfeaturewaspickedupastheseedpoint,thenaccordingtoafixeddirectiontosearchforboundarypoints,untiltheentireclosedboundarywasextracted.Experimentsshowthat,thismethodcanaccuratelyobtainanyspecifiedtargetfeatureboundaryonthescatteredpointcloud.Keywords:scatteredpointcloud;boundaryextraction;interactive;targetfeature摘要：为了在具有多个特征边界的散乱点云上提取指定目标特征边界，提出了一种基于目标特征边界交互提取的算法。首先拾取目标特征及其周围的点云。利用KD树建立散乱点云的空间拓扑关系，计算出每个数据点的k邻域。然后通过数据点k邻域构成的最小二乘平面的投影点角度差，根据角度差的最大值来判断该点是否为边界点。最后再拾取目标特征边界上的某个点作为种子点，按照某一个固定方向搜索边界点，直到搜索整条封闭边界为止。实验表明，该方法能够准确获取散乱点云上任意指定目标特征的边界。关键词：散乱点云；边界提取；交互性；目标特征doi:10.3778/j.issn.1002-8331.1404-0070文献标识码：A中图法分类号：TP391.411引言随着激光测量技术的不断发展，产品模型数字化测量设备的不断推陈出新，使得逆向工程技术得到了长足的发展。通过逆向工程技术可将产品复杂表面离散为无序的三维点，即通常所谓的点云。获得这些点云即可进行反求工程设计，也可进行非接触式测量。点云边界是指能够表达实物特征边界的测量点。边界不仅作为表达曲面的重要几何特征，而且作为求解曲面的定义域，对重建曲面模型的品质和精度起着重要的作用[1]。散乱点云边界提取在诸多领域里得到广泛的应用，例如逆向工程中的曲面重建、欠采样区域的检测、孔洞修补、曲面几何特征提取、文物的保护与修复等。在三维检测领域里，点云上特征边界提取的准确性决定了该特征检测精度。例如汽车覆盖件上的曲面圆网络出版时间：2014-09-2915:57网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/doi/10.3778/j.issn.1002-8331.1404-0070.html2ComputerEngineeringandApplications计算机工程与应用孔检测，除了用检具检测外，越来越多采用非接触三维扫描检测的方法实现。首先扫描汽车覆盖件的三维点云，然后提取覆盖件上圆孔的边缘三维点，基于曲面圆孔在其轴向的垂直平面上投影必然是圆的原理，在三维空间上寻找该平面以获取曲面圆孔轴线方向，圆孔边缘点投影至该平面利用最小二乘...