一种基于球模型的散乱点云数据快速精简去噪方法技术

本发明专利技术公开了一种基于球模型的散乱点云数据快速精简去噪方法，包括建立球体模型，将三维目标散乱点云模型包含在该球体模型内，各个坐标点被分散在一个个锥体区域内；椎体区域编码排序；分别对每一个锥体区域内的点云集分情况实现散乱点云数据的精简去噪；将三维目标散乱点云模型从球坐标转换为直角坐标。可同时进行散乱点云的精简和去噪，且算法简单，对于硬件系统要求低，更加适用于嵌入式系统进行运算。

【技术实现步骤摘要】
一种基于球模型的散乱点云数据快速精简去噪方法
本专利技术属于逆向工程
，具体涉及一种基于球模型的散乱点云数据快速精简去噪方法。
技术介绍
逆向工程中，点云预处理是三维重建的重要前序工作。点云精简和点云去噪是点云预处理工作的重要内容。对于海量散乱点云模型，目前的主流算法通常比较复杂，且需要将精简和去噪作为两种不同工作分别处理，对硬件系统的要求较高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于球模型的散乱点云数据快速精简去噪方法。为实现上述技术目的，本专利技术采取的技术方案为：一种基于球模型的散乱点云数据快速精简去噪方法，包括：Step1：建立球体模型，将三维目标散乱点云模型包含在该球体模型内，各个坐标点被分散在一个个锥体区域内；Step2：椎体区域编码排序；Step3：分别对每一个锥体区域内的点云集分情况实现散乱点云数据的精简去噪；Step4：将三维目标散乱点云模型从球坐标转换为直角坐标。为优化上述技术方案，采取的具体措本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于球模型的散乱点云数据快速精简去噪方法，其特征在于，包括：/nStep1：建立球体模型，将三维目标散乱点云模型包含在该球体模型内，各个坐标点被分散在一个个锥体区域内；/nStep2：椎体区域编码排序；/nStep3：分别对每一个锥体区域内的点云集分情况实现散乱点云数据的精简去噪；/nStep4：将三维目标散乱点云模型从球坐标转换为直角坐标。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于球模型的散乱点云数据快速精简去噪方法，其特征在于，包括：
Step1：建立球体模型，将三维目标散乱点云模型包含在该球体模型内，各个坐标点被分散在一个个锥体区域内；
Step2：椎体区域编码排序；
Step3：分别对每一个锥体区域内的点云集分情况实现散乱点云数据的精简去噪；
Step4：将三维目标散乱点云模型从球坐标转换为直角坐标。


2.根据权利要求1所述的一种基于球模型的散乱点云数据快速精简去噪方法，其特征在于，所述Step1中，将三维目标散乱点云模型从直角坐标形式(x,y,z)转换为球坐标形式(r,α,β)，转换方法如下：
r＝(x2+y2+z2)1/2
α＝αtan(y/x)
β＝βcos(z/r)
以直角坐标系原点(0,0,0)为球心，在三维目标散乱点云模型所有点的r值中，取最大值R作为半径，建立球体Q，则三维目标散乱点云模型被包含在Q内；
其中，α∈[0°，360°)，β∈[-180°，180°)，α和β的变化将球体划分为多个以球心为顶点的椎体区域。


3.根据权利要求1所述的一种基于球模型的散乱点云数据快速精简去噪方法，其特征在于，所述Step2具体为：从α＝α0＝0°，β＝β0＝0°开始，依次增加α和β的值，步进量为Δα、Δβ，同时对球体的各个区域进行编码排序。


4.根据权利要求1所述的一种基于球模型的散乱点云数据快速精简去噪方法，其特征在于，所述Step3中，若该锥体区域内所有的点r值相近，则认为该锥体区域内的物体表面为一个光滑的平面，通过设置一个特征点来代替该锥体区域内原有的所有点，以实现该点云集Φ的精简；
若该锥体区域内点的r值不相近，则去掉该锥体区域内r值最大和最小的点，然后再进行比较，若剩下的点r值相近，则说明去掉的两个点中存在噪点，将剩下的点的集合作为光滑平面处理，通过设置一个特征点来代替该锥体区域内原有的所有点，以实现该点云集Φ的精简；若剩下的点r值不相近，则说明这个锥体区域所对应的物体表面存在斜坡折角，保留所有点。


...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱昊，刘磊，茆春晨，陈淑敏，马嘉胜，
申请(专利权)人：南京工程学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32