[发明专利]一种基于半边排序法的三维孔洞补偿方法

权利要求书

1.一种基于半边排序法的三维孔洞补偿方法，其特征在于，包括：

步骤1、采集点云数据，对所述点云数据进行预处理；其中，所述预处理包括降采样和滤波；

步骤2、将预处理后的点云数据通过法线投影到二维平面后进行三角剖分，得到平面内各点的拓扑关系，并确定各原始三维点的拓扑连接，得到半边结构的点云网格；

步骤3、判别所述点云网格中的空洞，依次获取组成孔洞的所有边界边，对所得的边界边进行排序；

步骤4、对排序的孔洞所有边界边集合，取角度最小两个半边，增加新的半边和三角片，依次迭代直到孔洞修补完成。

2.如权利要求1所述的三维孔洞补偿方法，其特征在于，所述步骤1，具体包括：

步骤11、通过激光扫描仪采集扫描后的点云数据模型，采用Statistical OutlierRemoval滤波器对所述点云数据模型的离散点进行滤波；

步骤12、采用VoxelGrid滤波器对滤波后的点云数据进行降采样，对输入的数据创建一个体素大小为lenth_t三维体素栅格，将体素中所有点的重心来显示体素内其他所有的点。

3.如权利要求2所述的三维孔洞补偿方法，其特征在于，在步骤11中，所述滤波的方法包括：

对点云数据模型中每个点的邻域做一个统计分布，计算每个点到其所有邻近点的平均距离，若其平均距离在标准范围lenth_g以外，则移除该离散点。

4.如权利要求1所述的三维孔洞补偿方法，其特征在于，所述步骤2，具体包括：

步骤21、将预处理后的点云数据通过法线投影到二维平面，在二维平面内对投影的点云数据基于Delaunay的三角剖分；

步骤22、构建Mesh，从步骤21的三角面片Mesh中找到所有半边，对于每一条边界半边对端点进行扩展，找到符合重建的点以后，重建一个三角片；

步骤23、每一个邻近点满足预设条件后，构成组成三角形的第三个端点；其中，所述预设条件包括：新加入的两边长度小于阈值、三角形的内角均在预设角度范围内以及形成的三角面片的外接圆半径最小；

步骤24、获得符合重建的点以后，重建一个三角面片，同时重建新加入的两边，得到二维平面内各点的拓扑连接关系，然后根据平面内各点的拓扑关系确定各原始三维点的拓扑连接，得到半边结构的点云网格。

5.如权利要求4所述的三维孔洞补偿方法，其特征在于，在步骤21中，所述三角剖分的方法，包括：

初始化三角面片，对投影到二维平面的点云数据，先初始化一个三角面片，计算所有点的重心P_z＝(x_i,y_i,z_i)，找到距离重心最近的一个点P_z0，在P_z0的邻域计算最远的距离len，在距离其len/3的某一点作为P_z1；其次在邻域中找一个点P_z2，使其构成的外接圆的半径最小；取三点构成一个三角面片，标记为边界点。