[发明专利]基于Voronoi图的平行轮廓线分支处理方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于Voronoi图的平行轮廓线分支处理方法及装置，方法包括：(1)获取待剖分轮廓线P和分支轮廓线集合S；(2)通过坐标变换将分支轮廓线集合S投影到轮廓线P所在平面，得到投影后的分支轮廓线集合S’；(3)从投影后的分支轮廓线集合S’中获取所有轮廓线定点，生成平面点集PP，并创建轮廓线Voronoi图；(4)基于Voronoi图提取剖分线，存入剖分线集合SL；(5)基于剖分线集合SL，分隔待剖分轮廓线P，得到剖分轮廓线，存入剖分轮廓线集合L；(6)基于投影后的分支轮廓线集合S’与剖分轮廓线集合L，采用匹配法完成轮廓线对应。本发明准确性高，计算量小。

技术领域

本发明涉及三维建模和图形学领域，具体涉及一种基于Voronoi图的平行轮廓线分支处理方法和装置。

背景技术

采用物体的一系列轮廓线来重建三维形体表面是一种重要的三维建模方法，已广泛应用于医学CT切片成像、三维地质建模、地形表面重建等领域。基于轮廓线进行三维表面重构的过程中，当一个截面上的轮廓线对应相邻层上的多个轮廓线时，就引起分支问题。分支问题的合理解决，是确保分支部位建模质量的关键。目前，解决分支问题的方法，主要有分解组合轮廓线法(Shinagawa and Kunnii,1991)、中间层轮廓线插值法(Ekoule et al.,1991)和中轴线插入法(Oliva et al.,1996)。中间层轮廓线插值法和中轴线插入法由于计算量较大，算法复杂，不适用于实际应用；分解组合轮廓线方法则由于算法相对简洁，而得到较多应用。然而，该方法中分解或连接位置的选择至关重要，如何根据已有的轮廓线数据，准确计算出分解或连接位置，是影响后续轮廓线对应处理和三维表面重构质量的关键。

发明内容

发明目的：本发明针对现有技术存在的问题，提供一种准确性高、计算量小的基于Voronoi图的平行轮廓线分支处理方法及装置。

技术方案：本发明所述的基于Voronoi图的平行轮廓线分支处理方法包括：

(1)获取待剖分轮廓线P和分支轮廓线集合S；

(2)通过坐标变换将分支轮廓线集合S投影到轮廓线P所在平面，得到投影后的分支轮廓线集合S’；

(3)从投影后的分支轮廓线集合S’中获取所有轮廓线定点，生成平面点集PP，并创建轮廓线Voronoi图；

(4)基于Voronoi图提取剖分线，存入剖分线集合SL；

(5)基于剖分线集合SL，分隔待剖分轮廓线P，得到剖分轮廓线，存入剖分轮廓线集合L；

(6)基于投影后的分支轮廓线集合S’与剖分轮廓线集合L，采用匹配法完成轮廓线对应。

进一步的，步骤(1)包括：

(1-1)读取分支轮廓线，将分支轮廓线存入分支轮廓线集合S＝{s_i|i＝1,2,…,DN}；其中，s_i表示第i个分支轮廓线，DN表示分支轮廓线数量；

(1-2)读取待剖分轮廓线P。

进一步的，步骤(2)包括：

(2-1)构建分支轮廓线集合S的外接矩形和待剖分轮廓线P的外接矩形；

(2-2)通过坐标变换将分支轮廓线集合S投影到轮廓线P所在平面，使得分支轮廓线集合S的外接矩形和待剖分轮廓线P的外接矩形中心重合、大小一致，得到投影后的分支轮廓线集合S’＝{s’_i|i＝1,2,…,DN}；其中，s’_i表示第i个投影分支轮廓线，DN表示分支轮廓线数量。

进一步的，步骤(3)包括：