【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及在点云重构中解决断层问题的方法，具体是一种基于少量特征点的点云插值方法。
技术介绍
1、超声扇扫等点云重构过程中，由于扫描速度和重构时间等因素，常常会导致生成的点云存在断层问题。
2、现有的解决方法通常采用插值算法进行点云的填充，但这些方法对点云的连续性和准确性要求较高，且插值效果有一定局限性。
3、因此，需要提出一种更为可靠且高效的点云插值方法。
技术实现思路
1、专利技术目的：提供一种基于少量特征点的点云插值方法，以解决现有技术存在的上述问题。
2、技术方案：一种基于少量特征点的点云插值方法，包括：
3、步骤1、特征点提取，从已有的点云数据中提取关键特征点，所述特征点反映扫描物体的形状信息；
4、步骤2、形状估算，利用提取到的特征点，估算扫描物体的形状；可以采用数学建模、曲面拟合等方法对形状进行估算；
5、步骤3、表面插值，在形状估算的基础上及重建的曲面上进行表面插值，生成更丰富、更连续的点云。
6、本专利技术通过在点云重构过程中引入形状估算的步骤，使得插值过程更为准确和可靠；
7、相较于传统插值方法，本方法能够更好地保持点云的形状特征，减轻因断层问题带来的重构不连续性。
8、在进一步实施例中，所述步骤1还包括：
9、步骤11、对点云进行法线估算，使用最近邻法(nearestneighbor)对点云法线量进行计算；
10、步骤12、为
11、在进一步实施例中，所述特征点包括体内组织结构在us图像下的分支点或末端点。
12、根据上面方法提取到的特征点，最好是us图像下血管或者某组织结构的分支点或者末端点，对于平滑或平直(法向量没有剧烈变化)的点不会被提取出来。这样得到的特征点可以很好的反应点云结构信息。
13、在进一步实施例中，所述步骤2包括：
14、步骤21、对特征点进行曲面拟合，利用数学曲面(如球体、圆柱体、平面等)对点云进行拟合，包括用最小二乘法进行曲面拟合，用最小二乘法来调整曲面参数，达到最小化点云到曲面的拟合误差的效果。
15、步骤22、局部重建，对拟合得到的局部区域曲面的每个局部区域进行独立的点云重建，将局部点云重建结果进行合并，形成完整的物体形状；
16、步骤23、过滤和收敛曲面，对得到的物体形状，进行过滤和对曲面的收敛；因为在局部的结合处或者起始/结束位置，往往出现曲面弯曲过大，或者超范围重建的现象，因此我们对此进行过滤。
17、在进一步实施例中，所述步骤3包括：
18、步骤31、采样，在曲面上生成一组新点的过程，新点均匀地分布在曲面上，增加点云的密度；
19、步骤32、细分，通过将物体形状细分为更小的元素来增加点云密度。
20、在进一步实施例中，所述步骤31包括：
21、步骤311、均匀采样，在曲面上均匀的选择一些点；这种方法简单，但可能无法捕捉曲面上的细节。
22、步骤312、随机采样，随机的选择曲面上的一些点；这可以在某种程度上增加点云的随机性和多样性。
23、步骤313、基于曲率的采样，根据曲面的曲率信息，在曲率较大的区域进行更密集的采样，以保留曲面的细节。
24、在进一步实施例中，所述步骤32包括：
25、步骤321、loop subdivision，使用loop细分算法，根据现有的网格生成更多的顶点，从而提高点云密度；
26、步骤322、catmull-clark subdivision：类似于loop细分，catmull-clark是一种细分曲面的方法，可以生成更丰富的几何信息；
27、步骤323、doo-sabin subdivision：doo-sabin细分算法是一种四边形网格细分方法，也可用于增加点云密度。
28、有益效果：本专利技术公开了一种基于少量特征点的点云插值方法，本专利技术通过在点云重构过程中引入形状估算的步骤，使得插值过程更为准确和可靠；
29、相较于传统插值方法，本方法能够更好地保持点云的形状特征，减轻因断层问题带来的重构不连续性。
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1.一种基于少量特征点的点云插值方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于少量特征点的点云插值方法，其特征是：所述步骤1还包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于少量特征点的点云插值方法，其特征是：所述特征点包括体内组织结构在us图像下的分支点及/或末端点。
4.根据权利要求1所述的一种基于少量特征点的点云插值方法，其特征是：所述步骤2包括：
5.根据权利要求1所述的一种基于少量特征点的点云插值方法，其特征是：所述步骤3包括：
6.根据权利要求5所述的一种基于少量特征点的点云插值方法，其特征是：所述步骤31包括：
7.根据权利要求5所述的一种基于少量特征点的点云插值方法，其特征是：所述步骤32包括：
【技术特征摘要】
1.一种基于少量特征点的点云插值方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于少量特征点的点云插值方法，其特征是：所述步骤1还包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于少量特征点的点云插值方法，其特征是：所述特征点包括体内组织结构在us图像下的分支点及/或末端点。
4.根据权利要求1所述的一种基于少量...
【专利技术属性】
技术研发人员：匡铭，王伟，林满霞，李铭德，姚宇航，陈奎，范培华，张博，
申请(专利权)人：中山大学附属第一医院，
类型：发明
国别省市：
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