本文關(guān)鍵詞：點云處理方法研究及在文物虛擬復(fù)原中的應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 逆向工程 點云預(yù)處理 LOP算子 點云均勻化 點云簡化

【摘要】：秦皇陵兵馬俑作為世界第八大奇跡,是學(xué)者們研究中國古代的政治、經(jīng)濟、文化等信息的重要載體,而發(fā)掘出土的秦俑多已破損,用逆向工程手段對破損的兵馬俑碎片進行數(shù)字化采集得到的原始數(shù)據(jù)往往包含很多噪點,且這些碎片點云數(shù)據(jù)量大,使后續(xù)的虛擬拼合工作更為復(fù)雜。針對文物虛擬復(fù)原的需求,本文對文物點云模型的優(yōu)化方法展開研究,研究工作如下：1、提出了基于改進LOP算子(Locally Optimal Projection)即局部最優(yōu)投影算子的文物點云模型去噪與平滑方法。在點云模型去噪處理中采用加權(quán)LOP算子即WLOP算子,解決了LOP算子在去噪過程中對點云模型邊緣處理效果不理想的問題；在點云模型平滑處理中采用散亂點云保凸插值方法改進LOP算子,有效避免了在平滑處理過程中導(dǎo)致的點云模型局部體積收縮問題,提高了點云模型質(zhì)量。2、提出了基于粒子仿真和自適應(yīng)曲率采樣相結(jié)合的點云簡化算法,該算法針對粒子仿真簡化后容易出現(xiàn)空白區(qū)域和自適應(yīng)曲率采樣容易導(dǎo)致點云模型細節(jié)流失的不足,采用兩種方法相結(jié)合的點云簡化算法,解決了傳統(tǒng)單一算法中出現(xiàn)的效率低下和簡化效果不佳的問題,在保證點云規(guī)模精簡的同時,有效地保留了原始模型的顯著幾何特征,為后續(xù)處理過程提供了可靠的數(shù)據(jù)來源。3、設(shè)計并實現(xiàn)了基于兵馬俑點云模型的優(yōu)化系統(tǒng),該系統(tǒng)具有點云自動去噪、散亂點云均勻化以及點云的特征保持簡化三個功能。將上述研究方法應(yīng)用在文物模型數(shù)據(jù)的優(yōu)化過程中,較好的保留了文物模型的細節(jié)特征,為后續(xù)的文物拼接過程奠定了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：逆向工程 點云預(yù)處理 LOP算子 點云均勻化 點云簡化
【學(xué)位授予單位】：西北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：K85;TP391.41
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 研究背景與歷史意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 點云去噪研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 點云簡化研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 國內(nèi)相關(guān)機構(gòu)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 本文研究內(nèi)容14
• 1.4 文章的組織結(jié)構(gòu)14-16
• 第二章 點云處理技術(shù)概述16-24
• 2.1 數(shù)據(jù)獲取16-19
• 2.1.1 三維建模方法16-17
• 2.1.2 測量方法17-18
• 2.1.3 基于激光掃描儀的建模18-19
• 2.2 點云數(shù)據(jù)類型19-20
• 2.3 點云數(shù)據(jù)預(yù)處理20-22
• 2.3.1 點云去噪與平滑20-21
• 2.3.2 補洞21-22
• 2.3.3 點云簡化22
• 2.4 本章小結(jié)22-24
• 第三章 基于改進LOP算子的點云去噪與平滑對比研究24-34
• 3.1 背景介紹24-26
• 3.1.1 噪聲的產(chǎn)生24-25
• 3.1.2 LOP算子25-26
• 3.2 基于WLOP算子的點云去噪26-29
• 3.2.1 WLOP算子26-27
• 3.2.2 WLOP算法步驟27-28
• 3.2.3 實驗結(jié)果及分析28-29
• 3.3 點云平滑29-33
• 3.3.1 改進的LOP平滑算子30-32
• 3.3.2 實驗結(jié)果及分析32-33
• 3.4 本章小結(jié)33-34
• 第四章 基于特征保持的點云簡化34-44
• 4.1 相關(guān)概述34-35
• 4.2 常用的散亂點云精簡方法35-37
• 4.2.1 包圍盒法35-36
• 4.2.2 均勻網(wǎng)格法36
• 4.2.3 隨機采樣法36
• 4.2.4 曲率采樣法36-37
• 4.2.5 粒子仿真法37
• 4.3 粒子仿真-自適應(yīng)曲率采樣簡化算法37-42
• 4.3.1 粒子仿真-自適應(yīng)曲率采樣算法簡介37-38
• 4.3.2 粒子仿真-自適應(yīng)曲率采樣算法流程38-40
• 4.3.3 粒子仿真-自適應(yīng)曲率采樣算法實驗結(jié)果40-42
• 4.4 本章小結(jié)42-44
• 第五章 兵馬俑三維模型優(yōu)化系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)44-50
• 5.1 系統(tǒng)流程44-45
• 5.2 系統(tǒng)設(shè)計45
• 5.3 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境45-46
• 5.4 應(yīng)用展示46-48
• 5.5 本章小結(jié)48-50
• 總結(jié)與展望50-52
• 本文小結(jié)50
• 未來工作展望50-52
• 參考文獻52-58
• 致謝58

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