[發明專利]一種多層三維點云單層化的方法

有效

• 申請號: 201710368940.X
• 申請日: 2017-05-23
• 公開（公告）號: CN107194998B
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發明（設計）人: 李湛;劉偉良;林偉陽;高會軍
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G06T19/20
• 分類號: G06T19/20
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 楊立超

1.一種多層三維點云單層化的方法，其特征在于，包括：

步驟一、獲取三維點云模型；

步驟二、對于所述三維點云模型中的每一個點，搜索第一閾值范圍內的鄰點，得到每個點的第一鄰點集合；根據所述第一鄰點集合確定模型在每個點位置的法向量作為對應點的法向量；所述第一閾值的選取依據多層模型中相鄰兩層的間隙而定，在保證第一鄰點集合中的點位于同一層上的前提下，盡量擴大第一閾值范圍；

步驟三、對于所述三維點云模型中的第i個點，搜索第二閾值范圍內的鄰點，得到由該點的鄰點c_i1，c_i2，……，c_in組成的第二鄰點集合；且第二閾值大于第一閾值；

步驟四、計算所述三維點云模型中的第i個點到該點的第j個鄰點的向量r_ij，并計算該向量與所述第i個點的法向量n_i所形成的夾角<n_i,r_ij>；其中1≤j≤n；

步驟五、判斷所述第j個鄰點對應的<n_i,r_ij>是否小于第三閾值；若是，則轉至步驟六；若否，則選取下一個鄰點，并轉至步驟四；

步驟六、計算所述第i個點的法向量n_i與該點對應的第j個鄰點的法向量n_cij的夾角<n_i,n_cij>，若<n_i,n_cij>小于第四閾值，則將所述第j個鄰點c_ij從模型中去除，再選取下一個鄰點處理；

步驟七、重復步驟四至六，直至第i個點的所有鄰點處理完成，再將i加1，選取下一個點進行處理；

步驟八、重復步驟三至七，直至所述三維點云模型中的所有點處理完成。

2.根據權利要求1所述的多層三維點云單層化的方法，其特征在于，所述步驟二執行完成后，還包括如下步驟：

步驟二一、設置一個視點；

步驟二二、對于三維點云模型中的每一個點，若其指向所述視點的向量與其法向量構成的夾角大于90度，則將其法向量方向取反。

3.根據權利要求2所述的多層三維點云單層化的方法，其特征在于，所述步驟二一中，選取的視點滿足如下條件：

視點與需要保留的層上各點的平均距離相比于其他層更長。

4.根據權利要求1所述的多層三維點云單層化的方法，其特征在于，步驟四中，計算所述三維點云模型中的第i個點到該點的第j個鄰點的向量r_ij的具體步驟為：

通過公式進行計算；其中，x_i， y_i， z_i為第i點的坐標，x_cij，y_cij，z_cij為第i個點的第j個鄰點的坐標。