基于幾何特征的規(guī)則激光點(diǎn)云分割方法研究.pdf

1、隨著國(guó)民認(rèn)知能力的不斷提升，二維的地理信息表達(dá)已無法滿足社會(huì)發(fā)展的需求，可視化的空間三維模型所表達(dá)的信息量與空間拓?fù)潢P(guān)系等展示出其巨大的優(yōu)勢(shì)，使得GIS領(lǐng)域站在一個(gè)更高的臺(tái)階。激光技術(shù)的突飛猛進(jìn)使得三維激光掃描儀應(yīng)運(yùn)而生，它能快速地獲取三維場(chǎng)景的高精度點(diǎn)云數(shù)據(jù)，成為建模的一大利器。相比于激光掃描硬件設(shè)備的突破式發(fā)展，激光點(diǎn)云的數(shù)據(jù)后處理顯得有些滯后。由于激光點(diǎn)云獲取原理可知，該類型數(shù)據(jù)格式單一，空間位置的相關(guān)性不強(qiáng)，且數(shù)據(jù)采集過程中無法

2、有效剔除噪聲點(diǎn)，空間實(shí)體的結(jié)構(gòu)形狀與點(diǎn)云沒有對(duì)應(yīng)關(guān)系，給后續(xù)模型重建工作增加難度。點(diǎn)云分割是三維點(diǎn)云模型數(shù)據(jù)預(yù)處理中的一步，如果不進(jìn)行分割處理，直接進(jìn)行模型的重建，會(huì)大大增加重建方法的復(fù)雜度，嚴(yán)重影響重建效率與模型質(zhì)量。
　　本文基于以上背景，以激光點(diǎn)云的分割為研究點(diǎn)，針對(duì)激光點(diǎn)云的數(shù)據(jù)特點(diǎn)，采用合理的數(shù)據(jù)索引方法對(duì)離散點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，以激光點(diǎn)云空間幾何特征為參考對(duì)規(guī)則點(diǎn)云進(jìn)行識(shí)別與分割，主要研究工作與創(chuàng)新如下：
　　1）在

3、分析了點(diǎn)云數(shù)據(jù)空間分布特點(diǎn)后，以八叉樹空間劃分方式將數(shù)據(jù)進(jìn)行組織，并用八進(jìn)制編碼進(jìn)行命名，增加點(diǎn)云空間空間相關(guān)性，結(jié)合K鄰近搜索法獲取目標(biāo)點(diǎn)的局部鄰近點(diǎn)，用于計(jì)算點(diǎn)的空間特征。
　　2）在法矢量和曲率信息的求取上有所對(duì)比和改進(jìn)。提出一種三角面片法向量方向調(diào)整方法，通過調(diào)整三角面片的頂點(diǎn)順序來歸一化法向量的指向，進(jìn)而加權(quán)平均目標(biāo)點(diǎn)相鄰的三角面片法向量來估算單點(diǎn)法向量。對(duì)比了基于法向距離和基于投影歐氏距離這兩種曲面擬合條件，采用更加合