[發明專利]產品模型點云邊界特征快速提取方法

無效

• 申請號: 200910020206.X
• 申請日: 2009-03-26
• 公開（公告）號: CN101510308A
• 公開（公告）日: 2009-08-19
• 發明（設計）人: 孫殿柱;劉健;崔傳輝;朱昌志
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06K9/46
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1、一種產品模型點云邊界特征快速提取方法，其特征在于步驟依次為：1)基于R^*-樹組織產品模型點云的動態空間索引結構；2)采用動態空心球擴展算法查詢目標點的k近鄰點集，過程具體是：基于產品模型點云動態空間索引結構采用深度優先遍歷算法查找包含目標點的葉結點，計算其MBR即最小包圍矩形的外接球半徑r，以目標點為球心，r2=r·kM]]>為半徑，確定空間球區域，獲取該空間球區域內的數據點，若數據點的個數大于k，則從中查找與目標點之間距離最近的k個點，否則以當前球半徑為內徑即r₁′＝r₂，r2′=r1′·k-nn+1]]>為外徑，其中n為已取得的近鄰點數，動態擴展空心球區域，直到球內包含的點數大于等于k個，從中查找與目標點之間距離最近的k個點，獲取目標點的k近鄰點集；3)將目標點及其k近鄰點集作為局部型面參考數據，建立其切平面，方法具體是：以最小二乘法擬合局部型面參考數據的切平面，設平面方程為c₁x+c₂y+c₃z+c₄＝0，其矩陣方程為Ac＝0，式中：

A=x0y0z01x1y1z11············xkykzk1,]]>c=abcd,]]>

則切平面方程為

Aabcd=00···0,]]>

采用特征向量估計法求解該方程，對矩陣A^TA進行奇異值分解得

ATA=Uω10000ω20000ω30000ω4VT,]]>

其中U和V為正交矩陣，ω₁、ω₂、ω₃、ω₄為A^TA的特征值，其中最小特征值對應的特征向量即為切平面方程的最小二乘解，從而求得目標點及其k近鄰點集的切平面；4)將局部型面參考數據投影到其切平面上，并建立投影點的基準平面；5)將各投影點到基準平面的距離與目標點到該平面的距離進行比較，判斷目標點是否為邊界點，識別點云邊界特征。