[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

本發明涉及一種多層三維點云單層化的方法，屬于點云數據處理領域，本發明為了解決現有的模型獲取手段會獲取到多余層，不利于進一步處理的缺點，而提出一種多層三維點云單層化的方法，包括：獲取三維點云模型；求取每一個點的法向量；求第i個點的鄰點組成的第二鄰點集合；計算第i個點到該點的第j個鄰點的向量，并計算該向量與第i個點的法向量所成夾角；判斷第j個鄰點對應的上步的夾角是否小于一定閾值；若是，則轉至下一步；若否，則選取下一鄰點，并轉至上一步；計算第i個點的法向量與第j個鄰點的法向量的夾角，若小于一定閾值，則將第j個鄰點去除。本發明適用于多層三維點云的單層化處理。

技術領域

本發明涉及多層三維點云單層化方法，屬于點云數據處理領域。

背景技術

隨著立體視覺的發展，三維點云模型變得更加常用。在實際的模型獲取中，對于非封閉的殼體模型，由于模型獲取設備可能獲取到殼的正反兩面信息，這就會形成雙層模型，此外也存在其他因素造成模型的雙層或多層。通常來說這對于進一步處理是不利的，故需要尋找一種方法去除其中多余的層。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有的點云模型獲取方法會獲取到模型的多余層，進而導致計算時間增加、計算效率減慢甚至無法做進一步處理的缺點，而提出一種多層三維點云單層化的方法。

根據本發明的第一方面，提供了一種用于多層三維點云單層化的方法，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；

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；所述第二閾值范圍依據多層模型中相鄰兩層的間隙以及計算速度的要求而定，且第二閾值范圍大于第一閾值范圍；

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，再選取下一個點處理；

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。

根據本發明的第二方面，提供了另一種多層三維點云單層化的方法，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；