[发明专利]一种多层三维点云单层化的方法

权利要求书

1.一种多层三维点云单层化的方法，其特征在于，包括：

步骤一、获取三维点云模型；

步骤二、对于所述三维点云模型中的每一个点，搜索第一阈值范围内的邻点，得到每个点的第一邻点集合；根据所述第一邻点集合确定模型在每个点位置的法向量作为对应点的法向量；所述第一阈值的选取依据多层模型中相邻两层的间隙而定，在保证第一邻点集合中的点位于同一层上的前提下，尽量扩大第一阈值范围；

步骤三、对于所述三维点云模型中的第i个点，搜索第二阈值范围内的邻点，得到由该点的邻点c_i1，c_i2，……，c_in组成的第二邻点集合；且第二阈值大于第一阈值；

步骤四、计算所述三维点云模型中的第i个点到该点的第j个邻点的向量r_ij，并计算该向量与所述第i个点的法向量n_i所形成的夹角<n_i,r_ij>；其中1≤j≤n；

步骤五、判断所述第j个邻点对应的<n_i,r_ij>是否小于第三阈值；若是，则转至步骤六；若否，则选取下一个邻点，并转至步骤四；

步骤六、计算所述第i个点的法向量n_i与该点对应的第j个邻点的法向量n_cij的夹角<n_i,n_cij>，若<n_i,n_cij>小于第四阈值，则将所述第j个邻点c_ij从模型中去除，再选取下一个邻点处理；

步骤七、重复步骤四至六，直至第i个点的所有邻点处理完成，再将i加1，选取下一个点进行处理；

步骤八、重复步骤三至七，直至所述三维点云模型中的所有点处理完成。

2.根据权利要求1所述的多层三维点云单层化的方法，其特征在于，所述步骤二执行完成后，还包括如下步骤：

步骤二一、设置一个视点；

步骤二二、对于三维点云模型中的每一个点，若其指向所述视点的向量与其法向量构成的夹角大于90度，则将其法向量方向取反。

3.根据权利要求2所述的多层三维点云单层化的方法，其特征在于，所述步骤二一中，选取的视点满足如下条件：

视点与需要保留的层上各点的平均距离相比于其他层更长。

4.根据权利要求1所述的多层三维点云单层化的方法，其特征在于，步骤四中，计算所述三维点云模型中的第i个点到该点的第j个邻点的向量r_ij的具体步骤为：

通过公式进行计算；其中，x_i， y_i， z_i为第i点的坐标，x_cij，y_cij，z_cij为第i个点的第j个邻点的坐标。