三維點云數(shù)據(jù)的離群點檢測和模型重建.pdf

1、在科技高速發(fā)展的今天，三維點云數(shù)據(jù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于計算機視覺、科學(xué)計算、虛擬現(xiàn)實等高新領(lǐng)域，并且在各領(lǐng)域的作用越來越重要。三維點云數(shù)據(jù)的離群點檢測和模型重建是三維點云數(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)，比如三維點云數(shù)據(jù)的離群點檢測對于后續(xù)的幾何特性估算、多視配準、特征識別等技術(shù)來說是非常重要的前提條件，而模型重建技術(shù)則是三維點云數(shù)據(jù)應(yīng)用中的重中之重，是逆向工程等先進技術(shù)領(lǐng)域的先決條件。如何有效的檢測出三維

2、點云數(shù)據(jù)中的離群點及尋求一種穩(wěn)健的模型重建方法對于三維點云數(shù)據(jù)的實際應(yīng)用具有十分重要的意義。因此本文將從三維點云數(shù)據(jù)的離群點檢測和模型重建技術(shù)兩個方面展開深入研究，主要的研究內(nèi)容如下:
　　現(xiàn)有的離群點檢測方法都有其相應(yīng)的適用范圍:有的要求三維點云數(shù)據(jù)服從既定分布，有的利用距離檢測全局離群點，有的具有很高的時間代價等。因此一種適用范圍廣的、對數(shù)據(jù)不做特殊要求并且原理簡單的離群點檢測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云數(shù)據(jù)離群點檢測方法，該方法利用點云數(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集，然后利用箱線圖原理檢測三維點云數(shù)據(jù)中的離群點。該方法原理簡單，計算量少且對應(yīng)用對象沒有特殊要求。實驗結(jié)果表明該方法可以較為精確地檢測出三維點云數(shù)據(jù)中的離群點，并且在移除離群點的鄰域中估算的幾何特性也與實際情況一致。
　　針對分布不均勻三維點云數(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。針對分布不均勻的三維點云數(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。該方法利用滾動球來訪問點云數(shù)據(jù)中的各點并且將合適的點連入網(wǎng)格之中，滾動過程中根據(jù)三維點云數(shù)據(jù)中點的局部鄰域的密度情況來動態(tài)調(diào)節(jié)滾動球向前滾動的半徑。通過這種動態(tài)調(diào)節(jié)半徑的方式可以避免由于點的分布不均勻帶來的丟失點或者孔洞