[发明专利]三维点云曲面重建方法及装置

权利要求书

1.一种三维点云曲面重建方法，其特征在于，包括：

对三维点云数据中的点进行离群点移除和下采样处理；

对待重构空间物体的三维点云数据进行三维网格化处理，得到初始网格数据；

对所述初始网格数据进行平滑和细化处理，得到处理后的目标网格数据，所述细化处理包括：

采用Loop算法将所述初始网格数据中在预设条边上生成新的边点；

移动原顶点将三角面片分成四个子面片，得到处理后的目标网格数据；

根据所述初始网格数据确定各个点云对应的权重包括：

根据所述初始网格数据形成点集P＝{p₁,…,p_N}；

采用公式计算得到各个点云对应的权重，其中，p_j为点p_i的k近邻，K为点p_i邻近点个数；

根据所述权重和类高斯函数对所述初始网格数据进行平滑处理包括：

将类高斯函数G_σ(ρ)定义为G_σ

采用公式进行顶点坐标变换，并采用公式进行迭代得到顶点坐标，当时，迭代终止；

其中，n_j为点p_j的法向量，σ为用户自定义阈值，L为点云包围盒中主对角线长度；

将平滑后的网格数据作为目标网格数据；

根据所述目标网格数据构建所述待重构空间物体的曲面模型。

2.根据权利要求1所述的三维点云曲面重建方法，其特征在于，移动原顶点将三角面片分成四个子面片包括：

确定原顶点v^r的n个近邻

采用公式确定原顶点v_r修正后的顶点和边点(边上的点)位置；

其中，为顶点v_r所对应的权重,

3.一种三维点云曲面重建装置，其特征在于，包括：

初始处理模块，用于对待重构空间物体的三维点云数据进行三维网格化处理，得到初始网格数据；

平滑和细化模块，用于对所述初始网格数据进行平滑和/或细化处理，得到处理后的目标网格数据，所述平滑和细化模块包括：

边点生成子模块，用于采用Loop算法将所述初始网格数据中在预设条边上生成新的边点；

原点移动子模块，用于移动原顶点将三角面片分成四个子面片，得到处理后的目标网格数据；

曲面重构模块，用于根据所述目标网格数据构建所述待重构空间物体的曲面模型；

所述平滑和细化模块包括：

权重计算子模块，用于根据所述初始网格数据确定各个点云对应的权重；

所述权重计算子模块具体用于：

根据所述初始网格数据形成点集P＝{p₁,…,p_N}；采用公式计算得到各个点云对应的权重，其中，p_j为点p_i的k近邻，K为点p_i邻近点个数；

平滑处理子模块，用于根据所述权重和类高斯函数对所述初始网格数据进行平滑处理，将平滑后的网格数据作为目标网格数据；

所述平滑处理子模块具体用于：

将类高斯函数G_σ(ρ)定义为采用公式进行顶点坐标变换，并采用公式进行迭代得到顶点坐标，当时，迭代终止；其中，n_j为点p_j的法向量，σ为用户自定义阈值，L为点云包围盒中主对角线长度。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述原点移动子模块具体用于：

确定原顶点v^r的n个近邻采用公式确定原顶点v_r修正后的顶点和边点(边上的点)位置；其中，为顶点v_r所对应的权重,