基于復(fù)雜拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)點(diǎn)云的曲線擬合研究與應(yīng)用.pdf

1、點(diǎn)云數(shù)據(jù)是一種離散的表現(xiàn)物體表面的數(shù)據(jù)，具有獲取方便、細(xì)節(jié)保持豐富等特點(diǎn)，但其離散的特性使得無法直接使用點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行逆向工程或其他針對模型的操作。點(diǎn)云曲線擬合是將點(diǎn)云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為曲線的研究課題。
　　常見的針對點(diǎn)云數(shù)據(jù)的曲線擬合無法處理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的情況。通過研究點(diǎn)云曲線擬合的背景及發(fā)展歷史，對國內(nèi)外研究人員的研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析和研究，并在眾人研究的基礎(chǔ)上提出了一種基于PCA的點(diǎn)云分類與曲線擬合算法。算法基于分裂-合并的思想，首先

2、將點(diǎn)云分裂為多個PCA單元，然后基于設(shè)定好的合并條件對整個分類結(jié)果進(jìn)行合并，得到最終分類結(jié)果，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行B樣條曲線擬合，擬合方法使用SDM算法。算法核心在于估計(jì)局部圓半徑和設(shè)定分裂合并條件。算法在曲線擬合過程中能夠?qū)崿F(xiàn)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的分類，并且對拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的情況處理結(jié)果較好。
　　點(diǎn)云曲線擬合結(jié)果可以作為骨架使用，針對骨架的特點(diǎn)和應(yīng)用場景提出了一種骨架驅(qū)動的快速點(diǎn)云變形算法。該算法思想是確定點(diǎn)云數(shù)據(jù)與骨架點(diǎn)的友鄰關(guān)系，基于二次

3、B樣條曲線交互的對骨架點(diǎn)進(jìn)行變形，然后驅(qū)動點(diǎn)云數(shù)據(jù)的變形。算法步驟清晰，實(shí)現(xiàn)較為容易，計(jì)算速度較快。基于分類與曲線擬合方法對漢字骨架的提取進(jìn)行了研究，提出了一種基于點(diǎn)云的漢字骨架提取算法。算法首先將漢字轉(zhuǎn)化為點(diǎn)云，然后在該數(shù)據(jù)上進(jìn)行PCA分析分類和曲線擬合，最終得到漢字的骨架特征。該算法可以較好的降低漢字噪聲的影響，保證漢字骨架的平滑并能體現(xiàn)漢字的拓?fù)涮卣鳎瑢h字識別的研究具有一定意義。
　　通過對二維點(diǎn)云數(shù)據(jù)的分類與曲線擬合研究