大規(guī)模建筑物點云的重建算法研究.pdf

1、準確獲得實際物體的三維模型，作為逆向工程、醫(yī)學圖像處理、虛擬現(xiàn)實和工業(yè)視覺檢測等領域的重要組成部分，是計算機圖形學中研究的一個熱點。隨著點云獲取技術的不斷發(fā)展，出現(xiàn)一些專用的設備，建筑物建模的效率大大提高。提取歷史建筑物的點云并且重建，不但能實現(xiàn)歷史建筑虛擬漫游，而且能應用到建筑物損壞后修復中。實際建筑物的模型可以用于戰(zhàn)爭、火災或者恐怖襲擊等特殊情況的模擬中，有利于分析現(xiàn)有的狀況，快速準確的做出處理。
　　本文研究了主要的點云處理

2、技術。針對建筑物點云的密度高、數(shù)據(jù)量大的特點，利用VoxelGrid對點云進行了下采樣后，計算每個點周圍點的個數(shù)來判斷是否為離群點。基于隱函數(shù)和拓撲結構兩種重構方法進行了對比，分析了它們的特點和確定它們的適用范圍。
　　對于建筑物點云，常常伴隨著平面，利用采樣一致性算法(RANSAC)提取其中的大平面后，利用歐氏聚類分析，分割不連續(xù)的點云，提取出所要重構的部分。這種方法能夠自動實現(xiàn)帶有平面場景中物體的分割，實現(xiàn)場景中單個物體的重構

3、。
　　由于重構后的模型常常伴隨著島嶼孔洞，需要修復模型?；陔[函數(shù)的修復方法修復模型較為光滑，本文提出了基于徑向基函數(shù)的島嶼孔洞自動修復算法。首先利用距離和投影檢測島嶼面片與模型主體孔洞的相關性，如果相關，將島嶼面片上的點用于模型主體上孔洞修復中的徑向基函數(shù)計算中。這個方法分為兩步:首先利用最小權重三角化法將相關孔洞中的內(nèi)孔洞修復;其次將粗修復后細分的點調整到由孔洞周圍點和與它相關島嶼面片所計算的徑向基函數(shù)上。
　　研究結