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特征提取的点云自适应精简 被引量:28
1
作者 刘迎 王朝阳 +1 位作者 高楠 张宗华 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期245-254,共10页
作为一种反映物体形貌的三维信息,点云数据的原始数据量十分庞大,直接对过多的数据进行操作会影响后续重建等工作。本文提出了一种新的点云特征提取自适应精简算法。首先对原始点云进行空间划分,构建点的k邻域,设置特征参数,进行特征分... 作为一种反映物体形貌的三维信息,点云数据的原始数据量十分庞大,直接对过多的数据进行操作会影响后续重建等工作。本文提出了一种新的点云特征提取自适应精简算法。首先对原始点云进行空间划分,构建点的k邻域,设置特征参数,进行特征分析,识别不同区域的信息和数据。然后针对平面数据预先进行边界的检测和提取,对剩余部分进行精简。最后,针对非平面区域,先提取特征,再根据曲率的不同进行不同程度的精简。办公室数据扫描实验结果表明,处理大小为百万以内点的点云模型可以在几秒之内完成,精简比能够达到90%以上,与原始数据间的误差较小:平面部分在精简前后平均偏差均在0.02mm以内,波动很小,为0.005 7mm;非平面区域精简前后的平均偏差均在0.08mm左右,差值仅为0.000 3mm,精简精度得以保证。因此,利用提出的算法处理后的数据能更好地展示物体的形貌。 展开更多
关键词 点云精简 自适应精简 k邻域 面拟合
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基于改进八叉树的三维点云压缩算法 被引量:20
2
作者 黄源 达飞鹏 唐林 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期133-141,共9页
针对大数据环境下,三维模型的传输和存储需求,提出了一种基于八叉树的三维点云有损压缩算法。该算法改进了八叉树分割的停止条件,可以在适当的深度停止分割并确保体素大小合适。同时在分割的基础上通过建立K邻域,利用简单有效的统计方... 针对大数据环境下,三维模型的传输和存储需求,提出了一种基于八叉树的三维点云有损压缩算法。该算法改进了八叉树分割的停止条件,可以在适当的深度停止分割并确保体素大小合适。同时在分割的基础上通过建立K邻域,利用简单有效的统计方法去除原始点云的离群点。在数据结构上,对每个节点分配位掩码,通过操纵位掩码,在遍历时对数据查询和操作,并优化随后的点位置编码。该算法可以有效地移除离群点和表面杂点,并在区间编码上提高了点云压缩效率。实验结果表明,该算法较完整地保留了三维点云数据的关键信息,取得了良好的压缩率并缩短了压缩时间。 展开更多
关键词 图像处理 点云压缩 八叉树 k邻域 区间编码
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基于多判别参数混合方法的散乱点云特征提取 被引量:16
3
作者 陈龙 蔡勇 +1 位作者 张建生 向北平 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2017年第9期2867-2870,共4页
针对以往散乱点云特征提取算法存在尖锐特征点提取不完整以及无法保留模型边界点的问题,提出了一种多个判别参数混合方法的特征提取算法。对点云构建k-d tree,利用k-d tree建立点云K邻域;针对每个K邻域计算数据点曲率、点法向与邻域点... 针对以往散乱点云特征提取算法存在尖锐特征点提取不完整以及无法保留模型边界点的问题,提出了一种多个判别参数混合方法的特征提取算法。对点云构建k-d tree,利用k-d tree建立点云K邻域;针对每个K邻域计算数据点曲率、点法向与邻域点法向夹角的平均值、点到邻域重心的距离、点到邻域点的平均距离,据此四个参数定义特征阈值和特征判别参数,特征判别参数大于阈值的点即为特征点。实验结果表明,与已有算法相比,该算法不仅可以有效提取尖锐特征点,而且能够识别边界点。 展开更多
关键词 点云 特征提取 k邻域 边界点
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一种面向聚类的隐私保护数据发布方法 被引量:13
4
作者 崇志宏 倪巍伟 +1 位作者 刘腾腾 张勇 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2010年第12期2083-2089,共7页
隐私保护微数据发布技术可以在保护敏感数据隐私的同时,维持数据的可用性.但已有的多数发布方法都局限于类别属性数据集,发布后数据可用性以维持数据聚集查询可用性和频繁项集分析、分类挖掘可用性为主.针对数据挖掘领域另一重要任务—... 隐私保护微数据发布技术可以在保护敏感数据隐私的同时,维持数据的可用性.但已有的多数发布方法都局限于类别属性数据集,发布后数据可用性以维持数据聚集查询可用性和频繁项集分析、分类挖掘可用性为主.针对数据挖掘领域另一重要任务——聚类分析,以及聚类分析中常处理的数值属性数据隐藏发布问题,提出隐藏算法NeSDO,算法对数据记录关于聚类可用性的特征进行分析,引入个性数据记录和共性数据记录的定义.采用合成数据替换扰动方法,为个性数据记录定义相应的正邻域记录集和负邻域记录集.对共性数据记录用其k最近邻域数据记录的均值替换;对个性数据记录分别采用其正邻域记录集或负邻域记录集内记录的均值进行置换,实现隐藏处理.理论分析和实验结果表明,算法NeSDO能够较好地保护敏感数值不泄露,同时能够有效保持发布后数据的聚类可用性. 展开更多
关键词 隐私保护数据发布 聚类 k邻域 个性数据记录 共性数据记录
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逆向工程中散乱点云的K邻域搜索算法研究 被引量:14
5
作者 刘越华 廖文和 刘浩 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第3期256-258,共3页
针对逆向工程中散乱点云的K邻域搜索,提出了一种快速、精确的散乱点云K邻域搜索算法。该算法根据点云包围盒的大小,点的总数以及邻域点的个数,采用二次空间划分的策略,以确定合适的立方体小栅格的梭长,从而保证立方体小栅格里点的个数... 针对逆向工程中散乱点云的K邻域搜索,提出了一种快速、精确的散乱点云K邻域搜索算法。该算法根据点云包围盒的大小,点的总数以及邻域点的个数,采用二次空间划分的策略,以确定合适的立方体小栅格的梭长,从而保证立方体小栅格里点的个数相对均匀。然后,建立以采样点为中心的球体、该点到所对应的立方体小栅格环六壁的距离为半径的取值范围,依次增加该球体的半径,以球体内有K个点为中止条件,可以快速完成采样点的K邻域搜索。与已有算法相比,该算法具有较高的搜索效率。 展开更多
关键词 逆向工程 散乱点云 空间划分 k邻域
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一种基于散乱点云的边界提取算法 被引量:14
6
作者 吴禄慎 晏海平 +1 位作者 陈华伟 高项清 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2014年第11期264-268,共5页
点云边界是曲面的重要特征之一,边界线的快速准确提取对于提高曲面重构的效率和质量具有重要意义。首先,采用基于kd-tree搜索的方法建立点云空间拓补关系,进行K邻域快速搜索,以采样点及其K邻域作为局部型面参考依据拟合微切平面,将其向... 点云边界是曲面的重要特征之一,边界线的快速准确提取对于提高曲面重构的效率和质量具有重要意义。首先,采用基于kd-tree搜索的方法建立点云空间拓补关系,进行K邻域快速搜索,以采样点及其K邻域作为局部型面参考依据拟合微切平面,将其向微切平面投影;其次,在微切平面上建立局部坐标系,并对投影点进行参数化,根据邻域点集在采样点处的场力大小之和可以表示点集的平均作用来识别点云的边界特征点;最后,从提高边界线连续性的角度,利用NURBS曲线插值方法连接边界线。实验结果表明,该算法可以快速、有效地提取出点云的边界特征点,并得到C2连续的边界线,满足曲面重构的要求。 展开更多
关键词 散乱点云 kD-TREE k邻域 微切平面 边界提取 NURBS
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一种基于立方体小栅格的K邻域快速搜索算法 被引量:12
7
作者 赵俭辉 龙成江 +1 位作者 丁乙华 袁志勇 《武汉大学学报(信息科学版)》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期615-618,共4页
提出了一种新的基于立方体小栅格的K邻域搜索算法。首先,采用二次划分的方法将点云划分到相应的立方体小栅格中;然后,为采样点所在的立方体小栅格确定最终子空间、内子空间和外子空间,结合采样点的球空间,就能很快确定该采样点的K邻域... 提出了一种新的基于立方体小栅格的K邻域搜索算法。首先,采用二次划分的方法将点云划分到相应的立方体小栅格中;然后,为采样点所在的立方体小栅格确定最终子空间、内子空间和外子空间,结合采样点的球空间,就能很快确定该采样点的K邻域的搜索范围。与已有方法相比,该算法具有更高的搜索效率。 展开更多
关键词 k邻域 三维点云 立方体小栅格 搜索算法
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一种聚类与滤波融合的点云去噪平滑方法 被引量:13
8
作者 牛晓静 王美丽 何东健 《计算机应用与软件》 CSCD 2016年第10期148-152,共5页
针对采集的原始三维点云数据存在噪声、表面不光滑不利于后期三维重建的问题,提出一种自适应密度聚类与双边滤波融合的三维点云去噪平滑方法。该方法首先对点云模型进行自适应密度聚类分析,根据聚类结果删除模型中的噪声点;然后再计算... 针对采集的原始三维点云数据存在噪声、表面不光滑不利于后期三维重建的问题,提出一种自适应密度聚类与双边滤波融合的三维点云去噪平滑方法。该方法首先对点云模型进行自适应密度聚类分析,根据聚类结果删除模型中的噪声点;然后再计算采样点的k邻域,并求得利用k邻域构造采样点所在平面的法矢,进而得到双边滤波因子,以对点云模型进行平滑。实验结果表明,该算法能有效识别并去除噪声,并对点云模型进行平滑,同时还能保持原始模型的特征信息。 展开更多
关键词 点云去噪 自适应密度聚类 k邻域 双边滤波 特征保持
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应用最小生成树实现点云分割 被引量:11
9
作者 孙金虎 周来水 安鲁陵 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2012年第7期858-865,共8页
点云分割是点云参数化、形状识别、编辑造型等领域的关键基础算法。提出一种基于最小生成树的点云模型分割算法,包括生成带状分割边界、区域增长、拆分带状分割边界以及生成最终区域4个步骤。算法采用Snake模型提取分割曲线并向两侧扩... 点云分割是点云参数化、形状识别、编辑造型等领域的关键基础算法。提出一种基于最小生成树的点云模型分割算法,包括生成带状分割边界、区域增长、拆分带状分割边界以及生成最终区域4个步骤。算法采用Snake模型提取分割曲线并向两侧扩展形成带状分割边,利用最小生成树实现区域增长来提取区域内部点,最后拆分带状分割边界并与已有区域合并形成最终区域。实验结果表明,该算法能够有效避免过分割和欠分割,能够生成光顺分割边界,与Level Set分割算法相比具有较高的效率。 展开更多
关键词 点云 模型分割 SNAkE模型 最小生成树 k邻域 区域增长
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散乱点云精简的一种改进算法 被引量:10
10
作者 陈达枭 蔡勇 张建生 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2016年第9期2841-2843,共3页
非接触式扫描获取的散乱点云数据存在大量冗余。为方便模型重构,点云数据精简是不可或缺的点云预处理步骤。提出一种散乱点云数据精简的改进算法,首先将包围点云数据的最小包围盒划分成若干个子空间,根据每个含有点的子空间获取K邻域点... 非接触式扫描获取的散乱点云数据存在大量冗余。为方便模型重构,点云数据精简是不可或缺的点云预处理步骤。提出一种散乱点云数据精简的改进算法,首先将包围点云数据的最小包围盒划分成若干个子空间,根据每个含有点的子空间获取K邻域点集的拟合平面,计算K邻域中各点到拟合平面距离的累加和。对各个K邻域的距离累加和升序排列,根据预定精简百分比,将包围盒划分为待保留和待删除两个区域,实现了对同一数据在不同区域采用不同算法完成不同比例的精简。实例验证表明,该算法在保留几何特征的同时,更能有效地避免空白区域,且提高了计算效率。 展开更多
关键词 k邻域 拟合平面 累加距离 法向量夹角 包围盒
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点云模型法矢调整优化算法 被引量:9
11
作者 孙金虎 周来水 安鲁陵 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2013年第7期844-851,共8页
点云中存在奇异情况时,采用最小生成树法进行法矢调整会出现错误,而采用曲面重建方法运算效率又较低,为此提出一种点云模型法矢调整的优化算法。算法分别处理薄壁特征、垂直法向和相邻曲面3种奇异情况。对薄壁特征,算法提取特征点并在... 点云中存在奇异情况时,采用最小生成树法进行法矢调整会出现错误,而采用曲面重建方法运算效率又较低,为此提出一种点云模型法矢调整的优化算法。算法分别处理薄壁特征、垂直法向和相邻曲面3种奇异情况。对薄壁特征,算法提取特征点并在该处强制进行法矢取反;对垂直法向,算法通过扩大邻域搜索范围来获得法矢变化趋势;对相邻曲面,算法在K邻域中剔除歧义邻域点,避免在最小生成树中生成错误边。实验结果表明,该算法在点云中存在奇异情况时能够进行正确的法矢调整,并且相较于曲面重建方法具有较高的效率。 展开更多
关键词 点云 法矢调整 最小生成树 k邻域 曲面重建
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融合可拓关联函数的密度峰值聚类算法 被引量:8
12
作者 赵燕伟 朱芬 +3 位作者 桂方志 任设东 谢智伟 徐晨 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2019年第12期2512-2518,共7页
针对传统密度峰值聚类算法(Clustering by fast search and find of density peaks,CFSFDP)簇心选择不佳、非簇心点分配不准确导致的聚类效果差问题,提出一种融合可拓关联函数的密度峰值聚类算法,通过引入平均差异度衡量样本密度选取簇... 针对传统密度峰值聚类算法(Clustering by fast search and find of density peaks,CFSFDP)簇心选择不佳、非簇心点分配不准确导致的聚类效果差问题,提出一种融合可拓关联函数的密度峰值聚类算法,通过引入平均差异度衡量样本密度选取簇心;基于k邻域思想提出雏形簇概念并建立物元模式下的节域和经典域;利用可拓关联函数定量衡量未分配点相对各雏形簇的隶属程度,从而实现精准聚类.将该算法和其他几种聚类算法在人工数据集和UCI标准数据集上分别进行对比实验,实验结果表明本文算法对任意形状任意密度数据集的聚类效果更好,优于其他算法. 展开更多
关键词 可拓关联函数 CFSFDP k邻域 雏形簇 平均差异度
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一种向量等价置换隐私保护数据干扰方法 被引量:6
13
作者 倪巍伟 张勇 +2 位作者 黄茂峰 崇志宏 贺玉芝 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期3198-3208,共11页
近年来,隐私保护数据发布得到了研究者的广泛关注,聚类与隐藏原理上的差异使得面向聚类的隐藏成为难点.针对现有保距和保分布隐藏难以有效兼顾数据聚类可用性和隐私安全的不足,提出基于保邻域隐藏的扰动算法VecREP(vector equivalent re... 近年来,隐私保护数据发布得到了研究者的广泛关注,聚类与隐藏原理上的差异使得面向聚类的隐藏成为难点.针对现有保距和保分布隐藏难以有效兼顾数据聚类可用性和隐私安全的不足,提出基于保邻域隐藏的扰动算法VecREP(vector equivalent replacing based perturbing method),通过分析数据点邻域组成结构,引入能够保持数据邻域组成稳定的安全邻域定义.进一步基于向量偏移与合成思想,提出有效保持邻域数据分布特征的等价置换弧.对任意数据点,采用随机选取位于其安全邻域内等价置换弧上点替换的策略实现隐藏.将算法与已有的RBT,TDR,Camp-crest和NeNDS算法进行实验比较,结果表明:VecREP算法具有与保距隐藏算法RBT相近的聚类可用性,优于其余算法,能够较好地维持数据聚类的可用性.同时,具有好于其余算法的数据隐私保护安全性. 展开更多
关键词 隐私保护数据发布 聚类 安全邻域 等价置换弧 k邻域
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光机集成仿真前处理中点云边界检测技术 被引量:6
14
作者 徐广州 阮萍 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期252-257,共6页
为解决通用光机集成仿真接口中光学面形点云数据处理问题,提出了基于点云边界检测技术的面形数据前处理方法。首先讨论了集成仿真面形数据前处理方法及边界检测技术在前处理中作用;然后研究了边界检测算法涉及的光学面形点云数据组织,... 为解决通用光机集成仿真接口中光学面形点云数据处理问题,提出了基于点云边界检测技术的面形数据前处理方法。首先讨论了集成仿真面形数据前处理方法及边界检测技术在前处理中作用;然后研究了边界检测算法涉及的光学面形点云数据组织,面形节点K邻域微切平面的拟合算法以及边界节点的判断方法。在点云边界检测算法研究基础上,讨论了算法主要数据结构和程序实现,并通过示例面形点云边界提取验证了算法的正确性和有效性,为光机集成仿真面形数据处理算法提供了新的技术参考。 展开更多
关键词 点云边界 光机集成仿真 前处理 k邻域
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基于自适应八叉树的点云数据压缩方法研究 被引量:6
15
作者 程效军 李伟英 张小虎 《河南科学》 2010年第10期1300-1304,共5页
首先详细讨论了借助包围盒建立点云K邻域以及使用平面拟合方法获取法矢量等方法,然后根据点云数据法矢量变化程度,采用自适应八叉树得到压缩后的点云数据.对相关参数的选取以及算法步骤进行了改进.最后,使用此方法实现了点数为10000的... 首先详细讨论了借助包围盒建立点云K邻域以及使用平面拟合方法获取法矢量等方法,然后根据点云数据法矢量变化程度,采用自适应八叉树得到压缩后的点云数据.对相关参数的选取以及算法步骤进行了改进.最后,使用此方法实现了点数为10000的点云模型的数据压缩. 展开更多
关键词 点云压缩 k邻域 法向量拟合 八叉树
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一种基于区域中心点的聚类算法 被引量:5
16
作者 范敏 李泽明 石欣 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2014年第9期1817-1822,共6页
聚类是数据挖掘领域中一个重要的分析手段。在基于密度的聚类算法DBSCAN的基础上,针对算法对输入参数较为敏感,以及对多密度层次数据集聚类质量不高的问题,提出了一种改进的基于区域中心点的密度聚类算法。该算法将不同密度层次的簇视... 聚类是数据挖掘领域中一个重要的分析手段。在基于密度的聚类算法DBSCAN的基础上,针对算法对输入参数较为敏感,以及对多密度层次数据集聚类质量不高的问题,提出了一种改进的基于区域中心点的密度聚类算法。该算法将不同密度层次的簇视为不同的区域,并基于区域中心点(区域密度最大的点)开始扩展其规模,直至达到由密度比例因子决定的区域边缘。为提高聚类准确率,在簇的扩展过程中,从候选核心点中发现核心点,加强了核心点的选取条件。实验表明,该算法降低了对输入参数的敏感性,改善了对密度分布不均匀数据集聚类效果,提高了聚类准确率。 展开更多
关键词 聚类 DBSCAN 密度 区域中心点 k邻域
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逆向工程中点云邻域搜索及法矢估算相关算法研究 被引量:5
17
作者 孟祥林 何万涛 +1 位作者 赵灿 车向前 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2009年第2期44-47,共4页
在逆向工程中,点云的邻域搜索、法矢估计及调整是光照处理、曲率计算及曲面重建等后续工作的基础。介绍了一种自动进行空间划分的方法极大提高了点云邻域搜索速度,同时给出快速有效的点云法矢估计算法和基于临近点的法矢调整算法。
关键词 逆向工程 k邻域 法矢 最小二乘法 最小生成树
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基于方向角的散乱点云三角剖分算法 被引量:5
18
作者 魏永超 苏显渝 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期202-207,共6页
针对直接三角剖分困难,分片三角剖分需要人工干预,且算法效率都很低下问题,提出了高效自动的在特征基点根据方向角进行分片投影三角剖分。算法的主要步骤分为两步:首先从只有位置信息的点云中提取出邻域、矢量和形状索引信息,并利用形... 针对直接三角剖分困难,分片三角剖分需要人工干预,且算法效率都很低下问题,提出了高效自动的在特征基点根据方向角进行分片投影三角剖分。算法的主要步骤分为两步:首先从只有位置信息的点云中提取出邻域、矢量和形状索引信息,并利用形状索引信息得到特征基点;然后以特征基点为参考点根据方向角对点云进行分片,每个片进行特征基点切平面投影三角剖分,通过三角剖分有效性处理,连接成最终的网格曲面。实验结果表明算法可以自动高效的重叠和非重叠散乱点云,且可以有效避免曲面自交。 展开更多
关键词 曲面重建 法线矢量 k邻域 三角化 方向角
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基于自适应动态球半径的k邻域搜索算法 被引量:4
19
作者 刘鹏 王明阳 王焱 《机械设计与制造工程》 2016年第6期83-86,共4页
针对大规模离散点云搜索k邻域速度慢的问题,提出了一种新的搜索k邻域算法,该算法根据不同点附近点云密度给出一个合适的点的k邻域动态球半径,且动态球半径是随着所求点周围点云的密度而自适应的。从离散点云分块大小和采样密度方面对算... 针对大规模离散点云搜索k邻域速度慢的问题,提出了一种新的搜索k邻域算法,该算法根据不同点附近点云密度给出一个合适的点的k邻域动态球半径,且动态球半径是随着所求点周围点云的密度而自适应的。从离散点云分块大小和采样密度方面对算法的可行性和效率进行了实验验证,结果显示,运用该算法求取每个点的k邻域所用的搜索时间更短,效率更高。 展开更多
关键词 k邻域 自适应 离散 采样密度
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基于联合概率的多标签分类算法 被引量:4
20
作者 何朋 周丽娟 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2015年第3期659-662,667,共5页
针对多标签k邻域(ML-k NN)算法忽略了多个标签间可能存在的相关性的问题,提出了一种基于联合概率的RML-k NN多标签分类算法。首先,在样本空间遍历求得每个标签的先验概率;其次,根据样本k邻域内某个标签的概率分布计算在该标签取值的条... 针对多标签k邻域(ML-k NN)算法忽略了多个标签间可能存在的相关性的问题,提出了一种基于联合概率的RML-k NN多标签分类算法。首先,在样本空间遍历求得每个标签的先验概率;其次,根据样本k邻域内某个标签的概率分布计算在该标签取值的条件下样本k邻域内有m个该标签出现的条件概率;然后,提出使用多个标签在k邻域的联合概率分布作为多标签分类模型的方法,并在样本空间进行计算;最后,以最大化后验概率的方法推导出RML-k NN多标签分类模型。理论分析和实验论证表明,在Sub Set Accuracy上最高达到0.961 2,相比ML-k NN最多有2.25%的提升;在Hamming Loss上比RM-k NN有明显降低,最低达到0.002 2;在Micro-FMeasure上最高可达到0.976 7,相比ML-k NN最高可有2.88%的提升。实验结果表明,RML-k NN充分考虑了标签间相关性,分类效果优于ML-k NN算法。 展开更多
关键词 多标签 相关性 联合概率 k邻域
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