[发明专利]点云边界直角边修补系统及方法

权利要求书

1.一种点云边界直角边修补系统，该系统运行于主机中，其特征在于，该系统包括：

三角网格化模块，用于对待测产品的点云进行三角网格化处理，形成实体面；

获取模块，用于从三角网格化处理后的点云中获取边界点；

查找模块，用于查找边界点中属于第一面的边界点及边界点中属于第二面的边界点，所述第一面与第二面为待测产品的两个衔接面；

计算模块，用于计算第一面的边界点中每点到第二面的映射点，并形成第一面中要修补的第一区域，及计算第二面的边界点中每点到第一面的映射点，形成第二面中要修补的第二区域；及

修补区域，用于分别将第一区域划及第二区域多个小正方形，在每个小正方形区域内随机生成一个点，当所有小正方形内都有一个点以后，即完成对第一区域及第二区域的修补。

2.如权利要求1所述的点云边界直角边修补系统，对所述点云进行三角网格化处理的方式如下：

从所述待测产品的点云中任意选取距离最近的两点确定一条有效边，以此有效边作为三角形的边；

寻找该有效边附近的第三点，要求该有效边与第三点所构成三角形的外接圆内不包含其它点，否则舍弃该点；

依次选取以三角形的另外两边作为有效边，寻找有效边附近的点，构建新的三角形，要求有效边与第三点所构成的新的三角形的外接圆内不包含其它点，依次操作循环，直到所述点云中所有点都被连接成三角形，达到三角网格化的效果，形成实体面。

3.如权利要求1所述的点云边界直角边修补系统，其特征在于，所述获取边界点的方式如下：找出三角网格化处理后形成的实体面中所有以某一点为顶点的三角形，依次计算每个三角形中以该点为顶点的夹角的度数，将所有以该点为顶点的夹角的度数相加，如果其和小于360度，则该点为边界点。

4.如权利要求1所述的点云边界直角边修补系统，其特征在于，所述计算第一面的边界点中每点到第二面的映射点的方式为：

假设第一面的边界点P坐标为(X1,Y1,Z1)，第二面拟合平面方程为AX+BY+CZ+D＝0，点P到第二面拟合平面的投影点为P1(X12,Y12,Z12)，其中，常量T＝-(A*X1+B*Y1+C*Z1+D)/(A*A+B*B+C*C)，则X12＝X1+A*T，Y12＝Y1+B*T，Z12＝Z1+C*T，由上述公式可以计算出第一面所有边界点到第二面的投影点；及

第一面的边界点和这些边界点在第二面的投影点共同组成了一个封闭的区域，该区域就是第一面的修补区域。

5.如权利要求1所述的点云边界直角边修补系统，其特征在于，计算第二面的边界点中每点到第一面的映射点的方式如下：

假设第二面的边界点M坐标为(x1,y1,z1)，第一面拟合平面方程为A1X+B1Y+C1Z+D1＝0，点M到第一面拟合平面的投影点为M1(x12,y12,z12)，其中，常量T1＝-(A1*x1+B1*y1+C1*z1+D1)/(A1*A1+B1*B1+C1*C1)，则x12＝x1+A1*T1，y12＝y1+B1*T1，z12＝z1+C1*T1，由上述公式可以计算出第二面所有边界点到第一面的投影点；及

第二面的边界点和这些边界点在第一面的投影点共同组成了一个封闭的区域，该区域就是第二面的修补区域。

6.一种点云边界直角边修补方法，该方法运用于主机中，其特征在于，该方法包括如下步骤：

对待测产品的点云进行三角网格化处理，形成实体面；

从三角网格化处理后的点云中获取边界点；

查找边界点中属于第一面的边界点及边界点中属于第二面的边界点，所述第一面与第二面为待测产品的两个衔接面；

计算第一面的边界点中每点到第二面的映射点，并形成第一面中要修补的第一区域，及计算第二面的边界点中每点到第一面的映射点，形成第二面中要修补的第二区域；及

分别将第一区域划及第二区域多个小正方形，在每个小正方形区域内随机生成一个点，当所有小正方形内都有一个点以后，即完成对第一区域及第二区域的修补。