散乱点云数据区域分割综述.pdfVIP

第24卷第5期 长沙大学学报 V01．24No．5 201 l 0年9月 JOURNALOFCHANGSHAUNIVERSITY 0 0 Sep．2 散乱点云数据区域分割综述 匡小兰1，欧新良2，倪问尹2 (1．湖南工业大学计算机与通信学院，湖南株洲412008； 2．长沙学院计算机科学与技术系，湖南长沙410003) 摘要：点云数据的区域分割是CAD模型重建的基础．对散乱点云数据区域分割的概念、准则、分类及研究现状进行了综 述，总结了这些分类方法的基本思想并加以分析比较，最后对点云分割技术的发展动态作了介绍，并对未来研究作了展望． 关键词：点云数据；区域分割；逆向工程；曲面重构 中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1008—4681(2010)05-0068—05 在使用计算机数字化现实世界的过程中，相对 将数据分割成若干个互不相交的子集，每一个子集 于以往二维图像，三维数据具有其独特的优势．随 中的数据同属于一个具有单一特征的曲面．具体说 着现代三维扫描技术与建模技术的提高，基于采样 来就是给同一个表面上的点赋予同一标记，不同表 点的三维数据模型即点云模型，已经逐渐结合到许 面的点赋予不同标记．本文在分析和借鉴了若干国 多应用领域中，同时也促进了多学科交叉领域的发 内外学者的研究成果的基础上，从计算机图形学的 展．点云模型由于具备表示三维细节能力强、存储 角度，对散乱点云区域分割技术进行了综述性的介 简单等特点，成为CAD／CG领域最常用的三维物体 绍，给出了这一领域的研究展望． 表示模型之一．对点云模型的处理已成为近年来研 究的热点，如研究针对点云数据的曲面重建、分割 1 点云数据区域分割的定义 和布尔操作等．点云模型的分割作为点云模型研究 结合单东日…给出的点云数据区域分割定义， 的热点之一，近年来受到越来越多的关注． 点云数据的区域分割可表示为：设由点集s重建的 目前逆向工程技术已广泛应用于工程领域．而 特征曲面集为F={F。，R，…肌}，集合R= 曲面重构是逆向工程研究的难点和主要内容之一． {R。．R2Rn}是S的幂集中的一个子集．R中的每一 曲面表面通常由多块曲面构成，各曲面之间具有共 个元素都是F中的某一个特征曲面对应的点集构成 同的边界．在反求过程中，需要将点云数据分成若 干相邻的表面，然后对各表面分别进行反求，最后 的集合，代表经过分割得到的一个区域．如果满足 利用这些表面拼接成完整的物体表面模型．因此， 以下几个条件，就称R为点集S的一个分割： ^ 点云数据区域分割是曲面重构中的关键环节之一， Ri=S，表示分割区域的并集就是测量 (1)．U 也一直是古建保护中的研究热点． 得到的点集S，即每一个测量点都被