【摘 要】
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获取点云模型上与局部部位走势方向垂直的切割平面(称为最优切割平面),可为骨架提取、构件分解、物体理解等提供有效的支撑和良好的途径。本文的基本思路是通过切割点处切割平面组对点云模型进行切割,形成一组点云切片;通过对这组点云切片进行处理,从中寻找出该切割点处最优切割平面。为此,本文取得了如下几方面的研究成果:(1)给出了一种计算模型初始切割点和模型初始切割平面的方法。通过有向包围盒和主元分析获取模型初
【基金项目】
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国家自然科学基金面上项目“面向理解的室内场景空间结构恢复与表达(No.61472319)”;
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获取点云模型上与局部部位走势方向垂直的切割平面(称为最优切割平面),可为骨架提取、构件分解、物体理解等提供有效的支撑和良好的途径。本文的基本思路是通过切割点处切割平面组对点云模型进行切割,形成一组点云切片;通过对这组点云切片进行处理,从中寻找出该切割点处最优切割平面。为此,本文取得了如下几方面的研究成果:(1)给出了一种计算模型初始切割点和模型初始切割平面的方法。通过有向包围盒和主元分析获取模型初始切割平面的法向量。计算点云模型沿该法向量方向的最小值作为模型初始切割点。从而根据计算出的模型初始法向量和模型初始切割点构造模型初始切割平面。(2)给出了一种计算切割点处切割平面组的方法。首先预估点云切片的厚度。然后根据计算出的切片厚度和前一个切割点处的最优切割平面,计算当前切割点的位置和该切割点处的基准切割平面。最后通过旋转获得当前切割点处的切割平面组中的其它切割平面。(3)给出了一种计算切割平面上切片投影面积的方法。根据切片厚度和切割点处的切割平面组,获得切割点处的一组点云切片。将这组点云切片中每个切片中的点云数据投影到其所对应的切割平面上。利用旋转变换和微积分的思想,计算切割点处每个切割平面上投影点集所围成图形的面积。(4)根据模型类别给出提取该类型点云模型最优切割平面的方法。根据单分支点云模型切割点处的投影面积集合中值最小元素所对应的切割平面作为该切割点处的最优切割平面。在给出多分支点云模型切割平面上标记投影区域连通区域和计算目标投影区域位置的方法基础上,分别给出了提取多分支无汇聚点云模型最优切割平面和多分支有汇聚点云模型最优切割平面的方法。实验结果表明,使用本文中给出方法提取出的最优切割平面,其的法向量基本垂直点云模型在切割点处走势,同时也降低了算法对点云模型的要求。
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