[發(fā)明專利]基于KDTree的點云數(shù)據(jù)雙邊濾波去噪的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210013723.6
• 申請日: 2012-01-17
• 公開（公告）號: CN102629367A
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 施貴剛;劉仁義;黃顯懷;左光之;金乃玲;夏開旺;廖振修;周利利;左偉
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽建筑工業(yè)學院
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到測繪科學與技術(shù)、逆向工程、古建數(shù)字保護領(lǐng)域，具體涉及利用地面激光掃描技術(shù)進行對象表面重建時，基于KDTree的點云數(shù)據(jù)雙邊濾波去噪的方法。?

背景技術(shù)

地面三維激光掃描技術(shù)是三維激光掃描技術(shù)的非常重要組成部分，在測繪領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。TLS獲取的原始點云數(shù)據(jù)是密集、離散分布的，又是海量數(shù)據(jù)的集合，同時存在大量噪聲與冗余數(shù)據(jù)。針對TLS的海量點云數(shù)據(jù)的去噪，需要有一套行之有效的優(yōu)化方法，才能達到精化、壓縮與平滑點云數(shù)據(jù)的目的。?

對TLS采集的點云數(shù)據(jù)可以刪除肉眼能識別的噪聲點，但物體點云的表面仍然有“浮點”、“壞點”無法去除，需要進行濾波。其中研究比較成熟的方法如中值、均值、高斯及平均曲率流濾波對于海量點云數(shù)據(jù)的濾波來說，消耗的時間難以承受，效率低；拉普拉斯、維納與卡爾曼濾波會使模型產(chǎn)生不同程度的收縮，導致模型變形；小波去噪、均值漂移算法效果好，但算法復雜，實現(xiàn)較難。相比較而言，本發(fā)明采用的雙邊濾波算法很好地保持了點云數(shù)據(jù)所表達的實體表面特征信息，方法簡單有效，并且運算速度快。為了克服不能處理大范圍噪聲的局限，可先通過交互去噪處理大量的噪聲，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合KDTree建立點與點拓撲關(guān)系，快速搜索最近鄰域點，運用雙邊濾波法去噪，加速濾波速度和效果。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種將雙邊濾波方法用于三維點云數(shù)據(jù)的濾波，主要是處理點云數(shù)據(jù)中的噪聲，即基于KDTree的點云數(shù)據(jù)雙邊濾波去噪的方法。?

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：?

利用地面激光掃描技術(shù)進行測量對象表面重建時基于KDTree的點云數(shù)據(jù)雙邊濾波去噪的方法，其特征在于，其具體步驟為：?

①在地面三維激光掃描技術(shù)中的三維點云數(shù)據(jù)的濾波中，定義?

p′＝p+λn(1)?

上式中p′為數(shù)據(jù)點p濾波后的新數(shù)據(jù)點，λ為雙邊濾波權(quán)因子，n為數(shù)據(jù)點p的法向，雙邊濾波權(quán)因子λ定義如下?

λ=Σkij∈N(pi)HC(||pi-kij||)HS(<pi-kij>)(ni,qi-kij)Σkij∈N(pi)HC(||pi-kij||)HS(<pi-kij>)---(2)]]>