[发明专利]点云曲面重构系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及曲面处理系统及方法，尤其涉及一种点云曲面重构系统及方法。

背景技术

在三维测量和逆向工程过程中，点云曲面重构是关键的步骤。点云曲面重构是基于三角网格化进行重构的。然而，由于三维三角网格化处理非常复杂。现有技术一般基于直接二维三角网格化然后映像到三维，虽然计算方法简单，但没有考虑点三维特征，会造成曲面不光滑、精度不高；另外，还需要后续曲面平滑处理，导致最终的重构效果不理想。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提出一种点云曲面重构系统及方法，其可以快速精确地检测出产品的平面度，并输出图形化数据供用户参考。

所述点云曲面重构系统运行于计算机中。该系统包括：获取模块，用于获取需要进行重构曲面的点云数据，以及设置的网格化点间距以及奇异点判定参数；计算模块，用于根据上述网格化点间距得到点云数据中每一个点的邻域点集，利用点云数据中各点的邻域点集对该各点进行平面拟合，并计算出所有点的法向量；修正模块，用于利用各点的邻域点集、各点的法向量、以及所述的奇异点判定参数确定奇异点并修正；第一处理模块，用于通过将修正后的各邻域点集中的邻域点投影到拟合平面上，得到邻域投影点集，并利用预设的距离权值对各邻域投影点集进行三角化处理；第二处理模块，用于将上述进行三角化处理后的各邻域投影点集进行整合，得到重构的点云曲面。

所述点云曲面重构方法应用于计算机上。该方法包括：获取步骤：获取需要进行重构曲面的点云数据，以及设置的网格化点间距以及奇异点判定参数；计算步骤：根据上述网格化点间距得到点云数据中每一个点的邻域点集，利用点云数据中各点的邻域点集对该各点进行平面拟合，并计算出所有点的法向量，并计算出所有点的法向量；修正步骤：利用各点的邻域点集、各点的法向量、以及所述的奇异点判定参数确定奇异点并修正；第一网格化步骤：通过将修正后的各邻域点集中的邻域点投影到拟合平面上，得到邻域投影点集，并利用预设的距离权值对各邻域投影点集进行三角化处理；第二网格化步骤：将上述进行三角化处理后的各邻域投影点集进行整合，得到重构的点云曲面。

本发明所提供的点云曲面重构系统及方法，利用全局参数化方法，直接获取与主方向一致的能够反映模型内在几何特征的网格化结果。采用局部三角化到全局三角化的处理，计算中加入了点云法向量和带权的正则三角化方法，判断了奇异点，这种算法生成曲面表面光滑精确，且不改变物体的形状特征。

附图说明

图1是本发明点云曲面重构系统较佳实施例的系统架构图。

图2是本发明点云曲面重构系统中局部三角化处理示意图。

图3是本发明点云曲面重构方法较佳实施例的流程图。

主要元件符号说明