[发明专利]一种三维激光成像系统平面点云数据三角化处理方法

权利要求书

1.一种三维激光成像系统平面点云数据三角化处理方法，其特征在于步骤如下：

（1）从三维激光成像系统扫描得到的三维立体点云数据中获得属于同一平面的三维立体点云数据，将同一平面的三维立体点云数据投影到二维平面上形成平面二维点云数据；

（2）计算步骤（1）平面二维点云数据的虚拟中心点；

（3）求取所有平面二维点云数据与其虚拟中心点之间的距离，找出所有平面二维点云数据中距离虚拟中心点距离最小的平面二维点云数据，将其作为真实中心点，并记为点1；

（4）求取所有平面二维点云数据与步骤（3）中找到的真实中心点之间的距离，按照与真实中心点距离从小到大的顺序对平面二维点云数据进行排序，排序的结果依次记为点1、点2、点3、点4……点N；

（5）利用经过排序处理后的前三个平面二维点云数据作为顶点围成一个初始三角形，初始三角形的三个顶点作为初始边界顶点，并确定初始边界顶点方向为以点1为边界顶点起点按逆时针方向进行排序；

（6）在步骤（5）的基础上插入点4，计算点4到初始边界顶点的矢量，找到初始边界顶点的可见起始点和可见终结点，形成新的边界顶点，然后对初始三角形进行更新；

（7）按照步骤（6）的方法依次插入点5、点6……点N，分别计算插入点到之前形成的边界顶点之间的矢量，找到之前形成的边界顶点的可见起始点和可见终结点，最终形成一个平面三角网；

（8）对平面三角网进行优化处理；

（9）将经过步骤（8）处理后的平面三角网从二维映射回三维，最终获得三维立体点云数据的三维立体三角网格图，实现对三维激光成像系统平面点云数据的三角化处理。

2.根据权利要求1所述的一种三维激光成像系统平面点云数据三角化处理方法，其特征在于：所述步骤（1）的实现方法为：

（1）根据三维立体点云数据的三维坐标选出属于同一平面的三维立体点云数据并进行保存；

（2）将保存下来的三维立体点云数据或者进行旋转去除或者直接去除第三维点云数据得到平面二维点云数据，并将去除后的第三维点云数据进行保存。

3.根据权利要求1所述的一种三维激光成像系统平面点云数据三角化处理方法，其特征在于：所述步骤（2）的实现方法为：

（1）找到所有平面二维点云数据中点云数据的最小横坐标x_min、最大横坐标x_max、最小纵坐标y_min、最大纵坐标y_max，根据最小横坐标x_min、最大横坐标x_max、最小纵坐标y_min、最大纵坐标y_max得到包含所有平面二维点云数据的最小矩形，矩形的四个顶点分别记作：A（x_min，y_min）、B（x_max，y_min）、C（x_max，y_max）、D（x_min，y_max）；

（2）求取矩形的中心点E，点E的坐标为点E即为平面二维点云数据的虚拟中心点。

4.根据权利要求1所述的一种三维激光成像系统平面点云数据三角化处理方法，其特征在于：所述步骤（5）中初始边界顶点方向为以点1为边界顶点起点按逆时针方向进行排序的方法为：

（1）将平面二维点云数据增加三维数据，其中第三维数据的值为0；

（2）求得点1到点2的矢量和点1到点3的矢量

（3）对矢量和进行叉乘运算，判断叉乘运算得到的矢量的第三维值是否大于零，若大于0，则初始边界顶点按逆时针排序为点1、点2、点3，反之，则初始边界顶点按逆时针排序为点1、点3、点2。