隨著三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集技術(shù)日趨成熟,利用先進(jìn)測量設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)在較短時(shí)間內(nèi)快速采集物體表面海量高精度點(diǎn)云數(shù)據(jù),而且由于其成本低、存儲(chǔ)方便等原因使點(diǎn)云模型廣泛應(yīng)用于逆向工程、地形測繪、虛擬場景構(gòu)建和醫(yī)療診斷等領(lǐng)域。完善的點(diǎn)云模型是下游應(yīng)用的基礎(chǔ),但在實(shí)際點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集過程中,由于操作技術(shù)、實(shí)物本身和測量環(huán)境等多種因素影響,導(dǎo)致采集的點(diǎn)云數(shù)據(jù)不完整,在點(diǎn)云模型上形成各類孔洞。點(diǎn)云模型孔洞缺陷的存在,不僅影響模型的顯示效果,還對(duì)后續(xù)點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理以及分析操作等產(chǎn)生較大影響,因此有必要對(duì)點(diǎn)云模型孔洞進(jìn)行修補(bǔ),進(jìn)而保證點(diǎn)云數(shù)據(jù)完整性,為下游模型重構(gòu)、快速成型和仿真分析等工作奠定基礎(chǔ)。經(jīng)過大量文獻(xiàn)調(diào)研,本文在分析點(diǎn)云模型孔洞形成原因和現(xiàn)有孔洞修補(bǔ)方法的基礎(chǔ)上對(duì)三維散亂點(diǎn)云模型孔洞修補(bǔ)技術(shù)分別從以下三個(gè)方面進(jìn)行重點(diǎn)研究:(1)智能修補(bǔ):對(duì)點(diǎn)云模型孔洞進(jìn)行分類,分別將BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、ELM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和逆向軟件的孔洞修補(bǔ)方法應(yīng)用于不同模型的不同類型人為孔洞,通過比較各種孔洞修補(bǔ)方法得到的修補(bǔ)點(diǎn)云偏差和程序運(yùn)行時(shí)間總結(jié)出針對(duì)不同類型孔洞的修補(bǔ)策略,為其他點(diǎn)云模型自然孔洞智能修補(bǔ)提供參考。(2)并行修補(bǔ)... 

【文章來源】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

接觸式點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集設(shè)備

內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文-2-圖1.2非接觸式點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集設(shè)備接觸式測量和非接觸式測量兩類點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集方法各有優(yōu)劣，其適用性也各不一樣，兩類點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集方法在測量設(shè)備、測量精度、測量效率、數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)量及其局限性多方面對(duì)比如表1.1所示。表1.1點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集方法對(duì)比點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集方法測量設(shè)備測量精度測量效率數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)量局限性接觸式測量三維坐標(biāo)測量機(jī)、關(guān)節(jié)臂測量機(jī)較高較慢較少對(duì)材質(zhì)較軟或型面復(fù)雜的物體測量難度大，且可能對(duì)被測物體表面造成破壞非接觸式測量手持三維掃描儀、拍照式掃描儀較低較快較多對(duì)被測物體表面反射特性和測量環(huán)境要求較高，可能產(chǎn)生噪點(diǎn)或冗余點(diǎn)點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集設(shè)備種類繁多，其工作原理也各不相同，按照點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集設(shè)備工作原理分類的點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集方法如表1.2所示。目前光學(xué)非接觸式測量方法以其方便、高效等優(yōu)點(diǎn)在逆向工程中得到普遍使用，其中又以三角測距法的應(yīng)用最為常見，光學(xué)掃描儀有車載、機(jī)載、星載、手持和臺(tái)式等多種使用方式，因此可以從多角度、不同掃描距離快速采集大型復(fù)雜實(shí)物表面點(diǎn)云數(shù)據(jù)。

內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文-9-進(jìn)而實(shí)現(xiàn)點(diǎn)云模型孔洞的精確、高效修補(bǔ)，這就對(duì)點(diǎn)云模型孔洞類型識(shí)別提出了新挑戰(zhàn)。（2）并行修補(bǔ)：點(diǎn)云模型孔洞修補(bǔ)效果越來越好，但其算法也變得更加復(fù)雜，大大增加了計(jì)算量，降低了點(diǎn)云模型孔洞修補(bǔ)速度。目前點(diǎn)云模型孔洞修補(bǔ)研究基本都是針對(duì)單一孔洞，若將并行計(jì)算技術(shù)應(yīng)用于點(diǎn)云模型孔洞修補(bǔ)中實(shí)現(xiàn)多個(gè)孔洞的并行修補(bǔ)可以減少孔洞修補(bǔ)時(shí)間，有效提高點(diǎn)云模型孔洞修補(bǔ)效率。（3）自動(dòng)修補(bǔ)：目前大部分孔洞修補(bǔ)方法都是借助軟件檢測和提取點(diǎn)云模型孔洞邊界的基礎(chǔ)上進(jìn)行孔洞修補(bǔ)，很多步驟均需通過人機(jī)交互完成，孔洞修補(bǔ)過程比較繁瑣。將點(diǎn)云模型的孔洞識(shí)別技術(shù)與孔洞修補(bǔ)技術(shù)結(jié)合起來實(shí)現(xiàn)從殘缺點(diǎn)云模型直接到完整點(diǎn)云模型的孔洞自動(dòng)修補(bǔ)，減少人機(jī)交互工作量，提高點(diǎn)云模型孔洞修補(bǔ)自動(dòng)化程度，使點(diǎn)云模型孔洞修補(bǔ)更加方便、高效。1.5本文研究內(nèi)容及技術(shù)路線論文在綜述逆向工程中點(diǎn)云模型孔洞修補(bǔ)研究的基礎(chǔ)上，以實(shí)測散亂點(diǎn)云模型為研究對(duì)象，分析點(diǎn)云模型孔洞的形成原因，并在研究不同點(diǎn)云模型孔洞特點(diǎn)的基礎(chǔ)上結(jié)合現(xiàn)有的孔洞分類方法，總結(jié)出點(diǎn)云模型孔洞的類型。為了便捷、高效、準(zhǔn)確地修補(bǔ)點(diǎn)云模型孔洞，本文在課題組已有研究的基礎(chǔ)上重點(diǎn)從智能修補(bǔ)、并行修補(bǔ)和自動(dòng)修補(bǔ)三方面對(duì)散亂點(diǎn)云模型孔洞修補(bǔ)技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步研究，技術(shù)路線如圖1.3所示。圖1.3本文技術(shù)路線圖


本文編號(hào)：2919511