三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)的離群點(diǎn)檢測(cè)和模型重建.pdf

1、在科技高速發(fā)展的今天，三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于計(jì)算機(jī)視覺、科學(xué)計(jì)算、虛擬現(xiàn)實(shí)等高新領(lǐng)域，并且在各領(lǐng)域的作用越來越重要。三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)的離群點(diǎn)檢測(cè)和模型重建是三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理技術(shù)中非常重要的兩種關(guān)鍵技術(shù)，是一系列操作及應(yīng)用的重要基礎(chǔ)，比如三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)的離群點(diǎn)檢測(cè)對(duì)于后續(xù)的幾何特性估算、多視配準(zhǔn)、特征識(shí)別等技術(shù)來說是非常重要的前提條件，而模型重建技術(shù)則是三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)應(yīng)用中的重中之重，是逆向工程等先進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域的先決條件。如何有效的檢測(cè)出三維

2、點(diǎn)云數(shù)據(jù)中的離群點(diǎn)及尋求一種穩(wěn)健的模型重建方法對(duì)于三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)的實(shí)際應(yīng)用具有十分重要的意義。因此本文將從三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)的離群點(diǎn)檢測(cè)和模型重建技術(shù)兩個(gè)方面展開深入研究，主要的研究?jī)?nèi)容如下:
　　現(xiàn)有的離群點(diǎn)檢測(cè)方法都有其相應(yīng)的適用范圍:有的要求三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)服從既定分布，有的利用距離檢測(cè)全局離群點(diǎn)，有的具有很高的時(shí)間代價(jià)等。因此一種適用范圍廣的、對(duì)數(shù)據(jù)不做特殊要求并且原理簡(jiǎn)單的離群點(diǎn)檢測(cè)方法已成為研究人員迫切的需求。為此，本文介紹了一種

3、基于主成分分析的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)離群點(diǎn)檢測(cè)方法，該方法利用點(diǎn)云數(shù)據(jù)局部鄰域一致性的思想，首先從鄰域中找出具有最大一致性的點(diǎn)集，然后利用箱線圖原理檢測(cè)三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)中的離群點(diǎn)。該方法原理簡(jiǎn)單，計(jì)算量少且對(duì)應(yīng)用對(duì)象沒有特殊要求。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法可以較為精確地檢測(cè)出三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)中的離群點(diǎn)，并且在移除離群點(diǎn)的鄰域中估算的幾何特性也與實(shí)際情況一致。
　　針對(duì)分布不均勻三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)的網(wǎng)格重建一直是三維網(wǎng)格重建領(lǐng)域的難點(diǎn)。針對(duì)分布不均勻的三維點(diǎn)云數(shù)

4、據(jù)，本文提出了一種基于密度自適應(yīng)的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)模型重建方法，該方法是以Ball-pivoting算法為主要依托，充分利用了Ball-pivoting算法可以用于大規(guī)模點(diǎn)云數(shù)據(jù)的網(wǎng)格重建并且具有很好的效率性和穩(wěn)健性等特點(diǎn)。該方法利用滾動(dòng)球來訪問點(diǎn)云數(shù)據(jù)中的各點(diǎn)并且將合適的點(diǎn)連入網(wǎng)格之中，滾動(dòng)過程中根據(jù)三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)中點(diǎn)的局部鄰域的密度情況來動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)滾動(dòng)球向前滾動(dòng)的半徑。通過這種動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)半徑的方式可以避免由于點(diǎn)的分布不均勻帶來的丟失點(diǎn)或者孔洞