基于復雜拓撲結構點云的曲線擬合研究與應用.pdf

1、點云數(shù)據(jù)是一種離散的表現(xiàn)物體表面的數(shù)據(jù)，具有獲取方便、細節(jié)保持豐富等特點，但其離散的特性使得無法直接使用點云數(shù)據(jù)進行逆向工程或其他針對模型的操作。點云曲線擬合是將點云數(shù)據(jù)轉化為曲線的研究課題。
　　常見的針對點云數(shù)據(jù)的曲線擬合無法處理拓撲結構比較復雜的情況。通過研究點云曲線擬合的背景及發(fā)展歷史，對國內(nèi)外研究人員的研究現(xiàn)狀進行分析和研究，并在眾人研究的基礎上提出了一種基于PCA的點云分類與曲線擬合算法。算法基于分裂-合并的思想，首先

2、將點云分裂為多個PCA單元，然后基于設定好的合并條件對整個分類結果進行合并，得到最終分類結果，在此基礎上進行B樣條曲線擬合，擬合方法使用SDM算法。算法核心在于估計局部圓半徑和設定分裂合并條件。算法在曲線擬合過程中能夠?qū)崿F(xiàn)點云數(shù)據(jù)的分類，并且對拓撲結構較為復雜的情況處理結果較好。
　　點云曲線擬合結果可以作為骨架使用，針對骨架的特點和應用場景提出了一種骨架驅(qū)動的快速點云變形算法。該算法思想是確定點云數(shù)據(jù)與骨架點的友鄰關系，基于二次

3、B樣條曲線交互的對骨架點進行變形，然后驅(qū)動點云數(shù)據(jù)的變形。算法步驟清晰，實現(xiàn)較為容易，計算速度較快?；诜诸惻c曲線擬合方法對漢字骨架的提取進行了研究，提出了一種基于點云的漢字骨架提取算法。算法首先將漢字轉化為點云，然后在該數(shù)據(jù)上進行PCA分析分類和曲線擬合，最終得到漢字的骨架特征。該算法可以較好的降低漢字噪聲的影響，保證漢字骨架的平滑并能體現(xiàn)漢字的拓撲特征，對漢字識別的研究具有一定意義。
　　通過對二維點云數(shù)據(jù)的分類與曲線擬合研究