【摘要】：點云分割是三維點云處理中的熱點和難點問題,也是一個極具挑戰(zhàn)性的研究課題。現(xiàn)有基于邊緣的點云分割方法容易出現(xiàn)過分割或欠分割問題,分割邊界容易出現(xiàn)鋸齒。為此,本文提出了一種基于幾何特征的三維散亂點云分割方法,能夠較好的解決過分割與欠分割問題,優(yōu)化分割邊界,提高點云的分割精度。本文的主要工作如下:(1)針對復(fù)雜點云模型中邊緣特征不明顯,即有邊緣特征描述子描述能力不足的問題,本文提出了一種局部加權(quán)曲率的特征描述方法,強化了曲率特征的表達能力�；谠撎卣髅枋瞿軌蛴行崛〖怃J的特征點,提高邊緣特征點提取的準(zhǔn)確率。在局部空間構(gòu)建過程中,本文改進了κ近鄰搜索算法,解決了距離約束不足導(dǎo)致的搜索效率低及獲取的特征描述不準(zhǔn)確的問題。實驗結(jié)果表明本文方法能夠高效、準(zhǔn)確的提取邊緣特征點,并具有較好的魯棒性。(2)針對點云模型提取凹邊緣特征過程中單靠曲率信息或基于過分割結(jié)果提取凹邊特征,導(dǎo)致凹邊緣特征提取不夠準(zhǔn)確的問題,本文提出了一種基于網(wǎng)格點云數(shù)據(jù)的凹凸性特征提取算法。根據(jù)相鄰網(wǎng)格片夾角、相鄰兩片網(wǎng)格構(gòu)成四面體的體積特性,并對相鄰兩網(wǎng)格片間法向量與距離向量間的幾何特性進行特征約束,從而有效地提取凹邊緣特征點。實驗結(jié)果表明本文算法能夠較準(zhǔn)確地提取三維點云的凹邊緣特征點。(3)針對過分割及邊緣鋸齒等問題,本文提出了一種基于幾何特征局部一致性約束的分割算法。通過方向加權(quán)及距離約束機制對點云進行初分割,得到初分割結(jié)果;在此基礎(chǔ)上,利用本文提出的局部邊界迭代優(yōu)化方法,對初分割邊緣的局部鄰域進行細分,提高了分割精度�；跇�(biāo)準(zhǔn)評價指標(biāo)的評測結(jié)果表明,本文提出的算法是有效的。
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TP391.7
【圖文】：

規(guī)則柵格劃分示意圖

一空間球柵格示意圖

【參考文獻】

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本文編號：2729847