一种基于点云数据的高保真建模方法和系统技术方案

本发明专利技术属于建模技术领域，尤其涉及基于点云数据的高保真建模方法和系统，方法包括将需要建模的设备点云划分为三维网格，并将点云数据按空间位置填充到三维网格中；确定一个三维网格和相邻两个三维网格所在的平面，得到毗邻平面；计算相邻的两个毗邻平面之间的夹角和交线，并在交线处生成交界边线，在两个毗邻平面上分别选取一个顶点，并且两个顶点与交界边线形成两个新的三角面，使得重组三角面内角最大化；重复步骤以处理三维网格，基于多个重组三角面，得到包围住设备点云的Mesh面，实现建模。通过把设备点云划分为小三维网格，单独计算每个三维网格的颜色，并把三维网格转换为三角面连接一起形成实体模型，所得到实体模型较为美观。观。观。

【技术实现步骤摘要】
一种基于点云数据的高保真建模方法和系统


[0001]本专利技术属于建模
，尤其涉及一种基于点云数据的高保真建模方法和系统。

技术介绍

[0002]通过扫描设备测量物体表面的大量的点的信息，利用这些信息重现物体表面情况，在实际生活中已有诸多应用，所测量的物体表面点的信息被称作点云数据，在重塑物体表面情况时，需要利用点云数据构建模型，现有技术中，从点云数据构建模型时所生成的模型目前通用的方法比较粗糙，无法达到物体展示的需求。

技术实现思路

[0003]为了解决或者改善上述问题，本专利技术提供了一种基于点云数据的高保真建模方法和系统，具体技术方案如下：本专利技术提供一种基于点云数据的高保真建模方法，包括：S1、将需要建模的设备点云划分为三维网格，并将点云数据按空间位置填充到所述三维网格中；S2、确定其中一个所述三维网格和与所述三维网格相邻两个三维网格所在的平面，得到毗邻平面；S3、计算相邻的两个毗邻平面之间的夹角和交线，并在交线处生成交界边线，在两个所述毗邻平面上分别选取一个顶点，并且两个顶点与所述交界边线形成两个新的三角面，使得所述新的三角面内角最大化，得到重组三角面；S4、重复步骤S2、S3，以处理所述三维网格，基于多个所述重组三角面，得到包围住设备点云的Mesh面，实现建模。
[0004]优选的，基于采用多次扫描的方式获取所述点云数据，所述点云数据包含三维坐标数据。
[0005]优选的，方法包括：在获取所述点云数据后，对所述点云数据进行消噪处理。
[0006]优选的，方法包括：对所述点云数据进行消噪处理后再进行抽稀处理。
[0007]优选的，方法还包括：若所述三维网格中不存在点云数据，则删除该三维网格。
[0008]优选的，所述并将点云数据按空间位置填充到所述三维网格中，包括：将所述点云数据填充到所述三维网格，并记录所述点云数据的颜色值；计算所述三维网格中所有所述点云数据的平均位置和平均颜色。
[0009]优选的，所述在两个所述毗邻平面上分别选取一个顶点，包括：在两个所述毗邻平面上的点云中，分别选取顶点，使得新三角面内角最大化。
[0010]优选的，所述对所述点云数据进行消噪处理，包括：采用自动消噪
‑
手动消噪
‑
自动消噪的更替循环方式，对所述点云数据进行消噪处理。
[0011]优选的，进行消噪处理的循环的次数为三次。
[0012]本专利技术提供一种基于点云数据的高保真建模系统，包括：第一模块，用于执行步骤S1、将需要建模的设备点云划分为三维网格，并将点云数据按空间位置填充到所述三维网格中；第二模块，用于执行步骤S2、确定其中一个所述三维网格和与所述三维网格相邻两个
三维网格所在的平面，得到毗邻平面；第三模块，用于执行步骤S3、计算相邻的两个毗邻平面之间的夹角和交线，并在交线处生成交界边线，在两个所述毗邻平面上分别选取一个点，并且两个点与所述交界边线形成新的三角面，得到重组三角面；第四模块，用于重复步骤S2、S3，以处理所述三维网格，基于多个所述重组三角面，得到包围住设备点云的Mesh面，实现建模。
[0013]本专利技术的有益效果为：通过把设备点云划分为小三维网格，单独计算每个三维网格的颜色，并把三维网格转换为三角面连接一起形成实体模型，所得到实体模型较为美观。
附图说明
[0014]图1是根据本专利技术的基于点云数据的高保真建模方法流程图。
实施方式
[0015]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。
[0016]应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0017]还应当理解，在本专利技术说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本专利技术。如在本专利技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
[0018]还应当进一步理解，在本专利技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
[0019]为解决背景提到的技术问题，本专利技术提供如图1所示的一种基于点云数据的高保真建模方法，包括：S1、将需要建模的设备点云划分为三维网格，并将点云数据按空间位置填充到所述三维网格中；S2、确定其中一个所述三维网格和与所述三维网格相邻两个三维网格所在的平面，得到毗邻平面；S3、计算相邻的两个毗邻平面之间的夹角和交线，并在交线处生成交界边线，在两个所述毗邻平面上分别选取一个顶点，并且两个顶点与所述交界边线形成两个新的三角面，使得所述新的三角面内角最大化，得到重组三角面；S4、重复步骤S2、S3，以处理所述三维网格，基于多个所述重组三角面，得到包围住设备点云的Mesh面，实现建模。
[0020]基于采用多次扫描的方式获取所述点云数据，所述点云数据包含三维坐标数据。
[0021]方法包括：在获取所述点云数据后，对所述点云数据进行消噪处理。
[0022]方法包括：对所述点云数据进行消噪处理后再进行抽稀处理。
[0023]方法还包括：若所述三维网格中不存在点云数据，则删除该三维网格。
[0024]所述并将点云数据按空间位置填充到所述三维网格中，包括：将所述点云数据填充到所述三维网格，并记录所述点云数据的颜色值；计算所述三维网格中所有所述点云数据的平均位置和平均颜色。
[0025]所述在两个所述毗邻平面上分别选取一个顶点，包括：在两个所述毗邻平面上的点云中，分别选取顶点，使得新三角面内角最大化。
[0026]所述对所述点云数据进行消噪处理，包括：采用自动消噪
‑
手动消噪
‑
自动消噪的更替循环方式，对所述点云数据进行消噪处理。
[0027]进行消噪处理的循环的次数为三次。
[0028]本专利技术提供一种基于点云数据的高保真建模系统，包括：第一模块，用于执行步骤S1、将需要建模的设备点云划分为三维网格，并将点云数据按空间位置填充到所述三维网格中；第二模块，用于执行步骤S2、确定其中一个所述三维网格和与所述三维网格相邻两个三维网格所在的平面，得到毗邻平面；第三模块，用于执行步骤S3、计算相邻的两个毗邻平面之间的夹角和交线，并在交线处生成交界边线，在两个所述毗邻平面上分别选取一个点，并且两个点与所述交界边线形成新的三角面，得到重组三角面；第四模块，用于重复步骤S2、S3，以处理所述三维网格，基于多个所述重组三角面，得到包围住设备点云的Mesh面，实现建本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于点云数据的高保真建模方法，其特征在于，包括：S1、将需要建模的设备点云划分为三维网格，并将点云数据按空间位置填充到所述三维网格中；S2、确定其中一个所述三维网格和与所述三维网格相邻两个三维网格所在的平面，得到毗邻平面；S3、计算相邻的两个毗邻平面之间的夹角和交线，并在交线处生成交界边线，在两个所述毗邻平面上分别选取一个顶点，并且两个顶点与所述交界边线形成两个新的三角面，使得所述新的三角面内角最大化，得到重组三角面；S4、重复步骤S2、S3，以处理所述三维网格，基于多个所述重组三角面，得到包围住设备点云的Mesh面，实现建模。2.根据权利要求1所述基于点云数据的高保真建模方法，其特征在于，基于采用多次扫描的方式获取所述点云数据，所述点云数据包含三维坐标数据。3.根据权利要求2所述基于点云数据的高保真建模方法，其特征在于，包括：在获取所述点云数据后，对所述点云数据进行消噪处理。4.根据权利要求3所述基于点云数据的高保真建模方法，其特征在于，包括：对所述点云数据进行消噪处理后再进行抽稀处理。5.根据权利要求4所述基于点云数据的高保真建模方法，其特征在于，还包括：若所述三维网格中不存在点云数据，则删除该三维网格。6.根据权利要求5所述基于点云数据的高保真建模方法，其特征在于，所述并将点云数据按空间位置填充到所述三维网格中，包括：将所述点云数据填充到所述三维网格，并记录所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉波，芦宇峰，张炜，陈梁远，崔志美，刘旭，邹林，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：