一种基于扫描线的三维激光扫描数据精简方法技术

本发明专利技术公开了一种基于扫描线的三维激光扫描数据精简方法，包括以下步骤：步骤一，给定、、的具体值；步骤二，基准点选择；步骤三，扫描计算，并判断；步骤四，选择基准并判断所有扫描点；步骤五，完成初次简化，更新控制点并排序；步骤六，判定P2，扫描计算并判断；步骤七，P1保留及步骤转化；步骤八，判断是否剔除P1；步骤九，判断所有扫描线是否都已取完；本发明专利技术数据精简原则灵活，用户可以自己调节，从而得到不同精简程度的点云；它适用于曲率变化大、附加特征多的数据，对均匀、平滑的数据同样也适用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及点云数据的精简方法，具体为一种基于扫描线的三维激光扫描数据精简方法。
技术介绍
在零件表面数据测量中，通过激光扫描测量获得的点云数据往往是按扫描线存储的，扫描线点云是 RE 中最一般、最常用的数据之一。激光扫描可以快速获取被测物体的表面形状信息，但所获得的测量数据点群一般密度很大，过多的数据点会减慢计算机的运算速度，增加内存的使用，影响重构曲面的光顺性。因此，在曲面重构中，必须在保持被测物体几何特征的前提下，对测量数据点云进行精简，以提高计算速度，减少存储空间，同时突出建模特征，提高逆向曲面重构的速度和效率。在曲面重构中常根据曲率精简点云，其原则是：曲率大的地方保留足够多的点，而曲率小的地方保留少量点。实际应用经常采用的方法有最小距离法、角度偏差法、弦偏差法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于扫描线的三维激光扫描数据精简方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于扫描线的三维激光扫描数据精简方法，包括以下步骤：步骤一，给定、、的具体值；步骤二，基准点选择；步骤三，扫描计算，并判断；步骤四，选择基准并判断所有扫描点；步骤五，完成初次简化，更新控制点并排序；步骤六，判定P2，扫描计算并判断；步骤七，P1保留及步骤转化；步骤八，判断是否剔除P1；步骤九，判断所有扫描线是否都已取完；其中在所述的步骤一中，给定、、；在所述的步骤二中，令扫描线上的第一个点P0作为基准点；在所述的步骤三中，沿扫描线方向顺序连接基准点后方扫描线上的第二个测量点P1,若P1不存在，则说明扫描线上的点已处理完毕，转步骤九，否则连成一条直线,计算出直线长度，并记作，则；在所述的步骤四中，若，则以P1为基准，转步骤三，若，则剔除P1点，转步骤三，依次判断所有扫描点；在所述的步骤五中，完成数据点的初次简化，更新控制点，并重新排序；在所述的步骤六中，连接基准点和扫描线上基准点后的第二、三个测量点P1、P2，若P2不存在，则说明扫描线上的点已处理完毕，转步骤九，否则依次连接相邻两点并计算、、，则与的夹角，,P1到的垂直距离为,；在所述的步骤七中，或，则说明P1保留；令P1为基准点，转步骤六；在所述的步骤八中，且,则剔除P1,转步骤六；在所述的步骤九中，判断所有扫描线是否都已取完，若没有取完则取下一条扫描线，转步骤二，若已取完则说明测量数据简化结束。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1）数据精简原则灵活，用户可以自己调节 ，从而得到不同精简程度的点云；2）适用于曲率变化大、附加特征多的数据，对均匀、平滑的数据同样也适用。附图说明图1为本专利技术的原始点云结构示意图。图2为本专利技术的最小距离法简化后的点云结构示意图。图3为本专利技术的运行流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-3，本专利技术提供一种技术方案：一种基于扫描线的三维激光扫描数据精简方法，包括以下步骤：步骤一，给定、、的具体值；步骤二，基准点选择；步骤三，扫描计算，并判断；步骤四，选择基准并判断所有扫描点；步骤五，完成初次简化，更新控制点并排序；步骤六，判定P2，扫描计算并判断；步骤七，P1保留及步骤转化；步骤八，判断是否剔除P1；步骤九，判断所有扫描线是否都已取完；其中在所述的步骤一中，给定、、；在所述的步骤二中，令扫描线上的第一个点P0作为基准点；在所述的步骤三中，沿扫描线方向顺序连接基准点后方扫描线上的第二个测量点P1,若P1不存在，则说明扫描线上的点已处理完毕，转步骤九，否则连成一条直线,计算出直线长度，并记作，则；在所述的步骤四中，若，则以P1为基准，转步骤三，若，则剔除P1点，转步骤三，依次判断所有扫描点；在所述的步骤五中，完成数据点的初次简化，更新控制点，并重新排序；在所述的步骤六中，连接基准点和扫描线上基准点后的第二、三个测量点P1、P2，若P2不存在，则说明扫描线上的点已处理完毕，转步骤九，否则依次连接相邻两点并计算、、，则与的夹角，,P1到的垂直距离为,；在所述的步骤七中或，则说明P1保留；令P1为基准点，转步骤六；在所述的步骤八中，且,则剔除P1,转步骤六；在所述的步骤九中，判断所有扫描线是否都已取完，若没有取完则取下一条扫描线，转步骤二，若已取完则说明测量数据简化结束。尽管已经示出和描述了本专利技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本专利技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本专利技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于扫描线的三维激光扫描数据精简方法，包括以下步骤：步骤一，给定、、的具体值；步骤二，基准点选择；步骤三，扫描计算，并判断；步骤四，选择基准并判断所有扫描点；步骤五，完成初次简化，更新控制点并排序；步骤六，判定P2，扫描计算并判断；步骤七，P1保留及步骤转化；步骤八，判断是否剔除P1；步骤九，判断所有扫描线是否都已取完；其特征在于：其中在所述的步骤一中，给定、、；在所述的步骤二中，令扫描线上的第一个点P0作为基准点；在所述的步骤三中，沿扫描线方向顺序连接基准点后方扫描线上的第二个测量点P1,若P1不存在，则说明扫描线上的点已处理完毕，转步骤九，否则连成一条直线,计算出直线长度，并记作，则；在所述的步骤四中，若，则以P1为基准，转步骤三，若，则剔除P1点，转步骤三，依次判断所有扫描点；在所述的步骤五中，完成数据点的初次简化，更新控制点，并重新排序；在所述的步骤六中，连接基准点和扫描线上基准点后的第二、三个测量点P1、P2，若P2不存在，则说明扫描线上的点已处理完毕，转步骤九，否则依次连接相邻两点并计算、、，则与的夹角，,P1到的垂直距离为,；在所述的步骤七中，或，则说明P1保留；令P1为基准点，转步骤六；在所述的步骤八中，且,则剔除P1,转步骤六；在所述的步骤九中，判断所有扫描线是否都已取完，若没有取完则取下一条扫描线，转步骤二，若已取完则说明测量数据简化结束。...

【技术特征摘要】
1.一种基于扫描线的三维激光扫描数据精简方法，包括以下步骤：步骤一，给定、、的具体值；步骤二，基准点选择；步骤三，扫描计算，并判断；步骤四，选择基准并判断所有扫描点；步骤五，完成初次简化，更新控制点并排序；步骤六，判定P2，扫描计算并判断；步骤七，P1保留及步骤转化；步骤八，判断是否剔除P1；步骤九，判断所有扫描线是否都已取完；其特征在于：其中在所述的步骤一中，给定、、；在所述的步骤二中，令扫描线上的第一个点P0作为基准点；在所述的步骤三中，沿扫描线方向顺序连接基准点后方扫描线上的第二个测量点P1,若P1不存在，则说明扫描线上的点已处理完毕，转步骤九，否则连成一条直线,计算出直线长度，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张艳龙，闵康，王丽，杜三山，葸志鹏，
申请(专利权)人：兰州交通大学，
类型：发明
国别省市：甘肃;62