散乱点云数据的曲率精简算法 被引量：48

1

作者 周煜 张万兵 +1 位作者 杜发荣 药晓江 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期785-789,共5页

针对海量散乱点云数据精简问题,提出了以平均曲率为判据的精简算法.采用八叉树结构对点云数据进行空间分割,由分割结果建立k邻域.在散乱数据点参数化的基础上,对k邻域内的散乱点进行二次曲面拟合,求出拟合曲面的平均曲率,进而得出邻域... 针对海量散乱点云数据精简问题,提出了以平均曲率为判据的精简算法.采用八叉树结构对点云数据进行空间分割,由分割结果建立k邻域.在散乱数据点参数化的基础上,对k邻域内的散乱点进行二次曲面拟合,求出拟合曲面的平均曲率,进而得出邻域内所有数据点的平均曲率均值,以此为判据进行数据精简.构造曲率差函数,识别出边界数据点,对其进行数据保护.结果表明,该算法对具有曲率多样化特点的点云数据精简具有一定的理论意义和应用价值.通过实验验证了该算法的可靠性和准确性. 展开更多

关键词 散乱点云 曲率 数据精简 边界数据保护

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面向逆向工程的点云数据精简方法 被引量：17

2

作者 黄国珍 卢章平 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2005年第3期59-61,共3页

近年来,激光扫描技术有了重大的进展,3D激光扫描设备的精度越来越高,数据的捕获速度急剧增加,其每秒产生成千上万个数据点,这一巨大的数据量成为数据计算和存储的负担。因而,一个相当重要的问题就是,将这些巨大的数据进行精简,同时维持... 近年来,激光扫描技术有了重大的进展,3D激光扫描设备的精度越来越高,数据的捕获速度急剧增加,其每秒产生成千上万个数据点,这一巨大的数据量成为数据计算和存储的负担。因而,一个相当重要的问题就是,将这些巨大的数据进行精简,同时维持数据原有的精度。详细介绍了目前国内外在点云数据精简方面研究的一系列方法,并对它们的特点和使用场合进行详细的比较。 展开更多

关键词 逆向工程 3D激光扫描仪 点云数据 点云数据精简 均匀与非均匀网格方法

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点云数据直接缩减方法及缩减效果研究 被引量：24

3

作者 郑德华 《测绘工程》 CSCD 2006年第4期27-30,共4页

分析了国外点云数据处理中数据缩减方法的研究现状,针对实际工程中三维激光扫描数据采集的过密情况,提出利用扫描间隔进行点云数据直接缩减的方法,并编程实现所提出的算法。通过对真实的三维激光扫描点云数据的缩减处理,建立点云数据直... 分析了国外点云数据处理中数据缩减方法的研究现状,针对实际工程中三维激光扫描数据采集的过密情况,提出利用扫描间隔进行点云数据直接缩减的方法,并编程实现所提出的算法。通过对真实的三维激光扫描点云数据的缩减处理,建立点云数据直接缩减的预测模型。 展开更多

关键词 三维激光扫描技术 点云 数据缩减 预测模型

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基于OTSU多阈值分割算法的激光线扫点云数据表达及精简方法研究 被引量：17

4

作者 陈兆学 姚春荣 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期435-440,共6页

激光线扫方式获取的点云数据量庞大,不利于点云数据的存储、处理与分析。为了对激光线扫点云数据进行有效精简,提出了一种基于OTSU多阈值分割算法的激光线扫点云数据表达及精简方法。基于点云数据坐标与图像灰度值的映射,采用OTSU多阈... 激光线扫方式获取的点云数据量庞大,不利于点云数据的存储、处理与分析。为了对激光线扫点云数据进行有效精简,提出了一种基于OTSU多阈值分割算法的激光线扫点云数据表达及精简方法。基于点云数据坐标与图像灰度值的映射,采用OTSU多阈值分割算法进行区域分割,并将分割后的各区域进行边缘提取及细化处理。根据原映射关系将细化的二值图像重新以点云方式表示,即得到精简的点云数据。在保持原有点云数据关键信息完整度的基础上,可有效地精简点云数据。实验结果表明:基于OTSU多阈值分割算法可有效地精简点云数据,同时能够有效地去除扫描过程中的背景干扰数据,具有较大的适用性和实际应用参考价值。 展开更多

关键词 图像分割 多阈值 激光点云数据 线扫方式 数据精简

原文传递

顾及矢量特征的机载LiDAR点云数据压缩方法 被引量：10

5

作者 杨玲 刘春 +1 位作者 吴杭彬 欧阳斯达 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2009年第4期25-29,共5页

LiDAR技术可获取海量点云数据,数据压缩是点云数据预处理的一个重要环节。该文结合大范围城市区域高程范围随区域变化大的特点,提出一种有效的压缩策略。该策略主要通过建立高程方向不均等的三维格网来提高邻域点集的搜索效率,并根据某... LiDAR技术可获取海量点云数据,数据压缩是点云数据预处理的一个重要环节。该文结合大范围城市区域高程范围随区域变化大的特点,提出一种有效的压缩策略。该策略主要通过建立高程方向不均等的三维格网来提高邻域点集的搜索效率,并根据某一压缩准则计算特征量对数据进行压缩。将该策略应用于上海浦东某区域,并与均匀采样法进行比较,证明其能有效提高点云数据压缩效率。 展开更多

关键词 机载LIDAR 点云数据 数据压缩 空间划分

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逆向工程中点云数据的精简处理研究 被引量：9

6

作者 周锋 邹宏儒 +1 位作者 刘占兵 鞠鲁粤 《机械工程师》 2006年第11期84-85,共2页

文中概述了逆向工程的内容,指出对数据点云进行精简处理的重要性;在分析角度—弦差法和基于八叉树非均匀网格法这两种精简方法特点的基础上,提出了基于这两种方法的改进型数据精简方法。最后对该算法的优缺点作了小结。

关键词 逆向工程 点云精简 角度-弦差法 八叉树非均匀网格

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基于kd＿tree算法和法向量估计的点云数据精简方法 被引量：7

7

作者 王丽 《宿州学院学报》 2019年第12期65-68,共4页

为了提高海量点云数据建模的效率,对传统的数据精简算法进行改进,提高点云数据精简精度,保留点云数据基本特征,提出基于kd_tree算法和法向量估计的点云数据精简方法。该方法利用kd_tree实现每个点K近邻数据搜素,构建点云数据树状拓扑关... 为了提高海量点云数据建模的效率,对传统的数据精简算法进行改进,提高点云数据精简精度,保留点云数据基本特征,提出基于kd_tree算法和法向量估计的点云数据精简方法。该方法利用kd_tree实现每个点K近邻数据搜素,构建点云数据树状拓扑关系,通过最小二乘拟合K近邻点平面,计算平面法向量,实现每个点云数据法向量的获取,根据点云数据法向量夹角关系,实现点云数据精简。实验证明,这种方法能够很好保留点云特征信息,实现点云数据精简。 展开更多

关键词 kd_tree 最小二乘原理 法向量 点云精简

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基于非均匀细分的散乱点云数据精简算法 被引量：6

8

作者 周煜 雷雨 +1 位作者 杜发荣 药晓江 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期193-196,219,共5页

针对海量散乱点云数据精简问题,提出了基于非均匀细分的精简算法。采用八叉树结构对点云数据进行空间分割,由分割结果建立k邻域。对k邻域内的散乱点进行二次曲面拟合,以拟合曲面的平均曲率为判据决定是否对八叉树空间实行非均匀细分,细... 针对海量散乱点云数据精简问题,提出了基于非均匀细分的精简算法。采用八叉树结构对点云数据进行空间分割,由分割结果建立k邻域。对k邻域内的散乱点进行二次曲面拟合,以拟合曲面的平均曲率为判据决定是否对八叉树空间实行非均匀细分,细分过程中由数据点之间的最大间隔角决定细分程度。构造曲率差函数,识别出边界数据点,对其进行数据保护。该算法对具有曲率多样化特点的点云数据的精简具有实用性,通过实验验证了该算法的可靠性和准确性。 展开更多

关键词 逆向工程 散乱点云 非均匀细分 数据精简 边界数据保护

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一种改进的激光点云数据精简算法 被引量：5

9

作者 樊彦国 杨洪旭 任启飞 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期772-776,共5页

随着三维激光扫描仪获取的点云数据量越来越大,激光点云数据精简已成为测绘领域中的一个新的研究热点。在对点云数据分层技术研究的基础上,将二维平面曲线精简算法—Douglas-Peucker算法拓展到三维空间并进行改进,使得算法在处理前不需... 随着三维激光扫描仪获取的点云数据量越来越大,激光点云数据精简已成为测绘领域中的一个新的研究热点。在对点云数据分层技术研究的基础上,将二维平面曲线精简算法—Douglas-Peucker算法拓展到三维空间并进行改进,使得算法在处理前不需要已知点云间的邻接关系,可以对三维散乱点云数据进行直接处理。借助于Matlab平台编程实现点云数据精简,并利用程序构建精简后的点云数据的网格模型。通过与原始点云的网格模型进行对比分析,实验表明此改进算法的精简效果比较理想。 展开更多

关键词 点云 数据精简 点云分层 Douglas-Peucker MATLAB软件

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基于二次特征提取的煤矿巷道表面点云数据精简方法 被引量：4

10

作者 陈建华 马宝 王蒙 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2023年第12期114-120,共7页

采用三维激光扫描技术提取的煤矿巷道表面点云数据量大且存在较多的冗余数据,而现有点云数据精简方法存在大数量级点云处理过程中细节保留不足的问题。针对上述问题,提出了一种基于二次特征提取的煤矿巷道表面点云数据精简方法。首先对... 采用三维激光扫描技术提取的煤矿巷道表面点云数据量大且存在较多的冗余数据,而现有点云数据精简方法存在大数量级点云处理过程中细节保留不足的问题。针对上述问题,提出了一种基于二次特征提取的煤矿巷道表面点云数据精简方法。首先对采集到的原始巷道点云数据进行去噪预处理;其次建立K-d树,并利用主成分分析法对去噪后点云数据估算来拟合邻域平面的法向量;然后通过较小的法向量夹角阈值对点云进行初步的特征区域与非特征区域划分,保留特征区域并随机下采样非特征区域,接着依据较大的法向量夹角阈值将特征区域点云划分为特征点和非特征点,并对非特征点进行体素随机采样;最后将2次点云精简结果与特征点合并得到最终的精简数据。仿真结果表明,该方法在百万数据量级点云和高精简率条件下,相较曲率精简方法、随机精简方法和栅格精简方法,在特征保留和重构精度方面都取得了更好的效果,三维重构后计算所得标准偏差平均可低于相同精简率下其他方法30%左右。 展开更多

关键词 巷道位移监测 三维激光扫描 点云数据精简 特征提取 体素随机采样

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基于迭代最小二乘的平面标靶点云去噪方法初探 被引量：5

11

作者 刘建华 《电子测量技术》 2019年第18期76-80,共5页

平面标靶在三维激光测量作业中起到公共点的作用,标靶点云数据的有效提取和高效去噪对测量目标的点云数据总体质量影响较大。鉴于此,提出了基于迭代最小二乘的平面拟合方法去除标靶噪声,并以此为基本原理利用MATLAB编写了平面标靶点云... 平面标靶在三维激光测量作业中起到公共点的作用,标靶点云数据的有效提取和高效去噪对测量目标的点云数据总体质量影响较大。鉴于此,提出了基于迭代最小二乘的平面拟合方法去除标靶噪声,并以此为基本原理利用MATLAB编写了平面标靶点云去噪程序。实验中,分别采集了方形和黑白扇形两种标靶的点云数据,然后用程序进行了降噪处理。降噪成果分析表明该方法能够有效去除标靶噪声,提高了标靶点云数据的可靠性,为进一步提取平面标靶中心点坐标提供了理论基础。 展开更多

关键词 平面标靶 迭代最小二乘 点云数据 降噪处理

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基于点云数据实时配准算法的桥梁结构复杂缺陷形态识别

12

作者 李沛东 《无损检测》 CAS 2024年第6期54-59,共6页

桥梁结构损伤检测过程中,大多依托于二维图像完成结构复杂缺陷的形态识别,只考虑表面的灰度和纹理等信息,使得识别结果的平均精度均值(mAP)较低。因此,提出基于点云数据实时配准算法的桥梁结构复杂缺陷形态识别方法。首先采用激光扫描... 桥梁结构损伤检测过程中,大多依托于二维图像完成结构复杂缺陷的形态识别,只考虑表面的灰度和纹理等信息,使得识别结果的平均精度均值(mAP)较低。因此,提出基于点云数据实时配准算法的桥梁结构复杂缺陷形态识别方法。首先采用激光扫描仪和传感器设备,采集桥梁结构三维点云数据,并运用基于密度的聚类算法进行点云数据聚类分割,实现点云数据去噪处理;然后利用柔性动作-评价(SAC)配准算法、改进迭代最近点(ICP)配准算法进行点云数据实时配准,考虑深度、高度等第三维属性完成复杂缺陷区域检测;最后针对缺陷区域的测量点分别计算结构位移函数,基于此识别出缺陷的具体形态。试验结果表明,所提方法得出的复杂缺陷形态识别结果的mAP值大于0.92,基本满足了桥梁检测要求。 展开更多

关键词 三维点云数据 点云配准 去噪处理 形变特征

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深部采空区点云数据预处理研究与应用 被引量：4

13

作者 周科平 张雪 雷涛 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期1-4,8,共5页

依据MDL VS150空区探测仪工作原理及点云数据空间拓扑关系的特点,基于弦高比理论、最大夹角理论及周长比理论,提出一种点云去噪及数据精简的点云数据完整预处理算法和实施流程,并在广西某矿山的空区探测中开展了实际应用。结果表明:该... 依据MDL VS150空区探测仪工作原理及点云数据空间拓扑关系的特点,基于弦高比理论、最大夹角理论及周长比理论,提出一种点云去噪及数据精简的点云数据完整预处理算法和实施流程,并在广西某矿山的空区探测中开展了实际应用。结果表明:该预处理方法在实现去除噪声点、降低点云数据总量的同时,有效保留了采空区边界三维信息的完整性,最终得到的精确空区三维模型与实际情况符合较好,是一种高效可靠的采空区点云数据预处理方法。 展开更多

关键词 采空区 点云数据 预处理 噪声点 数据精简

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散乱点云切片数据快速获取与优化 被引量：3

14

作者 孙永伟 孙殿柱 +1 位作者 朱昌志 朱宗伟 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1514-1518,共5页

为快速准确地获取散乱点云切片数据,以较少数据准确表达模型型面特征,提出一种散乱点云切片数据获取及优化算法.该算法基于散乱点云动态索引实现切片数据快速获取,对所获切片数据建立极坐标系,分别基于极角阈值与极径阈值实现切片数据... 为快速准确地获取散乱点云切片数据,以较少数据准确表达模型型面特征,提出一种散乱点云切片数据获取及优化算法.该算法基于散乱点云动态索引实现切片数据快速获取,对所获切片数据建立极坐标系,分别基于极角阈值与极径阈值实现切片数据区域划分与轮廓分离.通过依次连接各区域相同轮廓数据形心实现切片数据的精简与排序,生成精确有序的单轮廓或多轮廓切片数据.实例证明,该算法可应用于各种复杂散乱点云的切片数据快速、精确获取与优化处理,对有效提高参数曲线、曲面重构效率与精度具有重要意义. 展开更多

关键词 散乱点云 切片数据获取 动态索引 极角区域划分 轮廓分离 精简与排序

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一种基于强特征点保留的三维点云数据精简算法 被引量：3

15

作者 郭家富 石磊 严利民 《工业控制计算机》 2020年第11期92-93,共2页

介绍了一种改进的三维点云数据精简算法,该算法使用了一种基于强特征点保留的方法,先提取出强特征点数据,再对原始点云进行精简,从而达到点云数据精简的效果。该算法相对于其他算法,在点云数据精简的精度和简度方面都有较大提升。

关键词 三维点云 数据精简 强特征点保留

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基于激光线扫方式的点云数据精简表达及STL文件生成方法 被引量：3

16

作者 姚春荣 陈兆学 +1 位作者 安美君 王远军 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2015年第10期131-138,共8页

激光线扫方式扫描获取的点云数据量大,不利于存储、处理和分析,为此提出了一种基于向量夹角计算的点云数据精简表达方式及相应STL文件生成方法,可有效精简大量的点云数据,且能够通过保留数据对象的关键拐点而维持原有数据对象信息的完... 激光线扫方式扫描获取的点云数据量大,不利于存储、处理和分析,为此提出了一种基于向量夹角计算的点云数据精简表达方式及相应STL文件生成方法,可有效精简大量的点云数据,且能够通过保留数据对象的关键拐点而维持原有数据对象信息的完整性。基于邻近点分析生成STL文件的方法形成的三角面片之间无常规STL文件生成方法所具有的缝隙及畸变现象,因此,具有较大的适用性和实际参考价值。 展开更多

关键词 图像处理 激光点云数据 线扫方式 数据精简 STL文件

原文传递

地下管廊特征保持的三维点云数据精简研究 被引量：3

17

作者 刘致远 侯至群 +2 位作者 朱大明 李照永 张岩 《软件》 2020年第8期110-115,共6页

本文提出了一种基于RANSAC平面分割和PCA特征提取的移动背包Lidar点云地下管廊特征保持的数据精简方法。首先基于移动背包获得地下管廊原始点云数据;然后利用RANSAC算法对目标点云分割并识别出含有管廊整体轮廓信息的面状点云;最后对所... 本文提出了一种基于RANSAC平面分割和PCA特征提取的移动背包Lidar点云地下管廊特征保持的数据精简方法。首先基于移动背包获得地下管廊原始点云数据;然后利用RANSAC算法对目标点云分割并识别出含有管廊整体轮廓信息的面状点云;最后对所识别出的面状点云基于PCA算法和通过设定投影向量角度阈值提取出管廊特征轮廓数据。试验结果表明,该方法能够有效快速地提取出地下管廊点云数据中的特征轮廓目标,提取的特征轮廓与原始点云能准确符合。在保留轮廓特征的同时精简了数据,为三维点云数据的高效利用奠定了基础。 展开更多

关键词 移动背包 点云 RANSAC 轮廓特征提取 PCA 数据精简

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截面扫描型点云数据的几何处理技术 被引量：2

18

作者 孙玉文 刘伟军 +1 位作者 王越超 刘健 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2002年第6期1025-1027,共3页

针对线扫描型数据特点 ,提出了点云数据中特征点的提取与组织方法 ,从而有效地对点云数据实行分块处理。在此基础上 ,完成了基于特征的曲面网格自适应构造 ,实现了大规模点云的精确数据压缩。实际算例结果表明了方法的可行性 ,对数字化... 针对线扫描型数据特点 ,提出了点云数据中特征点的提取与组织方法 ,从而有效地对点云数据实行分块处理。在此基础上 ,完成了基于特征的曲面网格自适应构造 ,实现了大规模点云的精确数据压缩。实际算例结果表明了方法的可行性 ,对数字化仿形测量数据、坐标测量机截面扫描数据。 展开更多

关键词 反求工程 三角剖分 几何造型 数据压缩 CAD

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三维激光扫描技术在洞库库容测量中的应用 被引量：2

19

作者 姚鹏君 季惠彬 《地理空间信息》 2018年第1期110-112,118,共4页

探讨了利用三维激光扫描仪进行大型地下洞库库容标定中的测量和数据处理过程。提出了利用三维激光扫描代替传统全站仪断面法测量洞库库容的方法。通过实际项目应用表明,该方法进一步提高了洞库容积的精度和效率,实现了洞库及泵坑计算的... 探讨了利用三维激光扫描仪进行大型地下洞库库容标定中的测量和数据处理过程。提出了利用三维激光扫描代替传统全站仪断面法测量洞库库容的方法。通过实际项目应用表明,该方法进一步提高了洞库容积的精度和效率,实现了洞库及泵坑计算的智能化,应用效果良好。 展开更多

关键词 三维激光扫描 库容 点云配准 数据缩减 DELAUNAY三角网

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一种基于点法矢的三维非均匀栅格压缩算法 被引量：2

20

作者 丁剑 郭英琦 +2 位作者 许冰 黄相成 于中伟 《测绘工程》 CSCD 2011年第6期32-34,37,共4页

提出一种适用于散乱点云的基于点云法矢量的三维非均匀栅格压缩算法,通过求取k邻近构造出点云的法矢量以反映曲面形状信息,并构造八叉树数据结构对栅格进行细分,通过比较分析,该方法取得了较好的压缩效果。

关键词 三维激光扫描 点云 数据压缩 非均匀栅格 k邻近 法矢量

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