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基于改进法线方向的泊松曲面重构算法
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作者 黄矿裕 唐昀超 +3 位作者 邹湘军 陈明猷 方雅媚 雷子毅 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2019年第14期80-87,共8页
针对三维点云在泊松曲面重构过程中由于法线方向不一致而导致重构结果出现偏差的问题,提出一种基于改进法线方向的泊松曲面重构算法。利用包围盒将原始点云分割为若干个立方体体素,并将每个有效体素标记为"位置已知"或"... 针对三维点云在泊松曲面重构过程中由于法线方向不一致而导致重构结果出现偏差的问题,提出一种基于改进法线方向的泊松曲面重构算法。利用包围盒将原始点云分割为若干个立方体体素,并将每个有效体素标记为"位置已知"或"位置未知"。采用KD(k-dimensional)树对每个有效体素内的点云重新排序,利用主成分分析法进行法线估计,将新的顺序作为法线传播方向,实现点云法线的局部定向。针对"位置已知"的体素,依据体素质心位置完成法线的全局定向;对于"位置未知"的体素,则依据相邻体素的法线实现法线的全局定向。最后,结合法线定向结果对点云进行泊松曲面重构。实验结果表明,该算法能将复杂曲面点云的法线定向至同一侧,法线估计误差接近于0,能较好地实现泊松曲面重构,提高重构曲面的准确度。 展开更多
关键词 图像处理 三维点云 曲面重构 法线定向 法线估计 泊松曲面重构
高速列车车头表面三维重建算法 预览
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作者 刘长英 王喜超 《沈阳工业大学学报》 CAS 北大核心 2019年第5期529-533,共5页
针对现有三维重建方法在高速列车车头三维表面重建中存在二义性的问题,提出了一种改进的泊松曲面重建算法来对高速列车车头进行表面三维重建.采用混合滤波器对点云数据进行预处理,采用改进的罚函数对泊松曲面重建算法进行最小化,通过改... 针对现有三维重建方法在高速列车车头三维表面重建中存在二义性的问题,提出了一种改进的泊松曲面重建算法来对高速列车车头进行表面三维重建.采用混合滤波器对点云数据进行预处理,采用改进的罚函数对泊松曲面重建算法进行最小化,通过改进阈值法消除等值面提取时的二义性,实现了对高速列车车头表面较为精确的重建.结果证明,该方法具有较高的重构精度与效率,对于高速列车车头的三维重建具有良好的适用性. 展开更多
关键词 高速列车车头 三维重建 隐式曲面函数 泊松曲面重建 点云预处理 算法最小化 罚函数 等值面提取
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基于点云数据的曲面重建算法比较研究 预览
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作者 吴旭 卢凌雯 +1 位作者 梁栋栋 汪晓楚 《安徽师范大学学报:自然科学版》 CAS 2019年第1期46-50,共5页
针对现有的多种点云数据曲面重建算法,从曲面重建的网格曲面、隐式曲面、参数曲面三种不同重建方式入手,比较了四种算法针对不同目标物重建的优劣,并给出相应的精度评价。实验结果表明:基于NURBS参数曲面重建的方式最佳,基于贪婪投影三... 针对现有的多种点云数据曲面重建算法,从曲面重建的网格曲面、隐式曲面、参数曲面三种不同重建方式入手,比较了四种算法针对不同目标物重建的优劣,并给出相应的精度评价。实验结果表明:基于NURBS参数曲面重建的方式最佳,基于贪婪投影三角化网格曲面重建的方式其次,基于移动立方体与基于泊松方程隐式曲面重建方式的时间复杂度与空间复杂度较大,且重建后的点云模型误差也较大。 展开更多
关键词 贪婪三角化 移动立方体 泊松方程 NURBS 曲面重建
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基于数字全息的密封平面表面形貌测量及其模型重建 被引量:1
4
作者 张小兵 刘海江 《光学学报》 CSCD 北大核心 2018年第9期175-186,共12页
表面形貌测量是研究密封平面加工工艺、加工质量及密封性的前提条件。为基于数字全息测量技术实现密封平面表面形貌的在线测量,并针对工业现场对测量结果的可视化显示及三维模型输出等特殊的技术需求,将数字全息测量技术与虚拟制造技术... 表面形貌测量是研究密封平面加工工艺、加工质量及密封性的前提条件。为基于数字全息测量技术实现密封平面表面形貌的在线测量,并针对工业现场对测量结果的可视化显示及三维模型输出等特殊的技术需求,将数字全息测量技术与虚拟制造技术相结合,提出了一种密封平面表面形貌的测量方法。首先基于数字全息技术测量密封平面的表面形貌,并将测量结果转化为点云;再基于点云生成三维模型;最后利用平面度协同模型间距离分布的方法来评价测量及模型重建精度。所提方法亦可间接测量装配后密封平面上表面形貌间的配合关系。为验证上述方法的可行性,分别以某法兰面和某发动机缸体缸盖结合面为例进行实验。结果表明:所提方法能够实现密封平面表面形貌的快速测量,并可将测量结果以三维模型的形式输出,可以满足工业现场对密封平面表面形貌测量的要求。 展开更多
关键词 全息 三维形貌 测量 点云 泊松曲面重建 曲面分割
基于单目图像序列的铸件三维重建方法 预览 被引量:1
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作者 张洪鑫 王明珠 +1 位作者 仇浩然 姜金刚 《中国机械工程》 CSCD 北大核心 2018年第23期2799-2803,2814共6页
为了实现基于机器视觉的铸件毛刺自动检测与识别,提出了一种基于单目视觉的铸件三维重建方法.利用单目相机对目标进行无标定多角度旋转拍摄,获得一组单目图像序列;运用"两步匹配法"优化相邻图像特征点的匹配,剔除大量误匹配点... 为了实现基于机器视觉的铸件毛刺自动检测与识别,提出了一种基于单目视觉的铸件三维重建方法.利用单目相机对目标进行无标定多角度旋转拍摄,获得一组单目图像序列;运用"两步匹配法"优化相邻图像特征点的匹配,剔除大量误匹配点,提高特征点匹配效率.对三维重建的点阵进行泊松表面重建,细化了铸件三维表面的细节.实验结果表明,该方法装置简单,无需对相机与目标的相对位置进行预先标定,能有效地恢复铸件三维表面的细节特征.该方法适用于机械加工环境下零件的三维表面重建. 展开更多
关键词 三维重建 单目视觉 特征点匹配 泊松表面重建
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Poisson表面重建的冗余网格去除方法 预览
6
作者 卢学良 胡海彦 江振治 《测绘科学与工程》 2017年第4期1-6,共6页
Poisson表面重建作为从点云到网格模型构建算法之一,由于其极强的鲁棒性和良好的处理效果,使其在地理空间数据建模中得到广泛应用。Poisson表面重建算法源自CAD\CAM中的逆向工程领域,多用于处理封闭模型,对于非封闭的地理空间数据... Poisson表面重建作为从点云到网格模型构建算法之一,由于其极强的鲁棒性和良好的处理效果,使其在地理空间数据建模中得到广泛应用。Poisson表面重建算法源自CAD\CAM中的逆向工程领域,多用于处理封闭模型,对于非封闭的地理空间数据,在还原其拓扑的同时,还会在点云的边界处产生许多冗余的三角面片。针对该问题,本文在分析冗余三角面片特征的基础上设计了相应的滤波器,并通过试验验证了滤波器的良好性能。 展开更多
关键词 POISSON 表面重建 地理空间 滤波器
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一种改进的表面重建算法及其并行化研究 预览 被引量:1
7
作者 王元 曹静 娄泽坤 《计算机时代》 2017年第5期17-19,23共4页
对于泊松三维表面重建中估算指示函数出现误差的情况,引入屏蔽因子并使用线性插值的方法纠正误差。该方法在等值面提取时使用的索引表查找法存在二义性的问题,需使用渐近线方法来解决。改进算法需要较大的存储空间来存储顶点信息和法... 对于泊松三维表面重建中估算指示函数出现误差的情况,引入屏蔽因子并使用线性插值的方法纠正误差。该方法在等值面提取时使用的索引表查找法存在二义性的问题,需使用渐近线方法来解决。改进算法需要较大的存储空间来存储顶点信息和法向量以及较长的时间来运算,因而引入了CUDA架构的并行化计算来提高运行效率。 展开更多
关键词 多视图三维重建 泊松表面重建 二义性 CUDA架构
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图像三维重建法在震损建筑实体建模中的应用研究 预览 被引量:6
8
作者 霍林生 张耀文 李宏男 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2017年第2期113-118,共6页
震损建筑的震害研究对于建筑的震后安全评估具有重要作用,然而目前仅基于二维震害图像的方法,难以满足对建筑整体震损状况认识的需求。提出了应用图像三维重建法对震损建筑进行实体建模,实现震损建筑的三维模型重建。首先围绕建筑拍... 震损建筑的震害研究对于建筑的震后安全评估具有重要作用,然而目前仅基于二维震害图像的方法,难以满足对建筑整体震损状况认识的需求。提出了应用图像三维重建法对震损建筑进行实体建模,实现震损建筑的三维模型重建。首先围绕建筑拍摄一系列图像,然后依次应用由运动恢复结构方法进行稀疏重建、多视图立体视觉方法进行密集重建,经尺度变换后,再用泊松表面重建方法进行表面重建,最后通过纹理映射方法重建出真实感强的三维模型。试验分析表明,方法对建筑的重建误差仅为1.5%,能够较好地满足整体震害研究的需要。 展开更多
关键词 图像三维重建 震损建筑 三维建模 多视图立体视觉 泊松表面重建
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倾斜影像自动空三及其在城市真三维模型重建中的应用 被引量:29
9
作者 李德仁 肖雄武 +2 位作者 郭丙轩 江万寿 时月茹 《武汉大学学报:信息科学版》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期711-721,共11页
在一种具有视点不变性的改进的倾斜影像自动匹配方法的基础上,针对多视倾斜影像光束法平差方法中未知参数多的问题(例如可能导致平差解算不稳定),提出了带有相对姿态参数的倾斜影像光束法平差模型,并给出了该模型的适用范围。对一套... 在一种具有视点不变性的改进的倾斜影像自动匹配方法的基础上,针对多视倾斜影像光束法平差方法中未知参数多的问题(例如可能导致平差解算不稳定),提出了带有相对姿态参数的倾斜影像光束法平差模型,并给出了该模型的适用范围。对一套典型的数字倾斜摄影仪SWDC-5的倾斜影像数据进行实验,结果表明:当相机之间曝光延迟小,且相对姿态参数可以看作比较严格的刚体时,该方法的自动空中三角测量(简称空三)处理精度较高,单位权中误差为0.46像素,像点平均残差为0.27像素。将该空三成果应用到城市真三维模型重建中,计算机自动得到的三维表面模型纹理比较自然、真实,能够满足一定程度的视觉需求,为大规模城市真三维模型重建提供了参考。 展开更多
关键词 倾斜影像光束法平差 倾斜影像匹配 物方面元多视立体匹配 泊松表面重建 三维重建 三维城市模型
基于改进泊松算法的心脏表面三维重建算法研究 预览 被引量:1
10
作者 詹斯琪 陈国栋 《贵州大学学报:自然科学版》 2016年第5期96-101,共6页
人体心脏的高精度三维重建是心脏虚拟手术系统中的一个关键技术,为了弥补现有心脏三维重建算法精度较低、未能完全实现推广的现状,提出一种具有普适性的高精度人体心脏三维重建方法。针对原始泊松算法的优点,对其进行点云约束和梯度... 人体心脏的高精度三维重建是心脏虚拟手术系统中的一个关键技术,为了弥补现有心脏三维重建算法精度较低、未能完全实现推广的现状,提出一种具有普适性的高精度人体心脏三维重建方法。针对原始泊松算法的优点,对其进行点云约束和梯度信息约束,通过尺度独立的屏蔽处理,修正错误表面信息,获得更高精度的表面重建。结果表明通过演算过程的改进,对于采集的表面信息丰富的心脏点云数据,在提高运算速率的同时,有更强的重建效果,细节还原度相较当下重建算法有显著提高。 展开更多
关键词 人体心脏 三维重建 泊松表面重建 高精度
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基于临界倾角约束的树形支撑结构生成算法 预览 被引量:4
11
作者 沈振宏 戴宁 +1 位作者 李大伟 吴长友 《中国机械工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1107-1112,共6页
为节省三维打印的材料和时间,针对支撑结构体积优化的问题,提出了一种基于临界倾角约束的树形支撑结构生成算法。首先识别待支撑区域,并基于面积自适应采样获得待支撑点;再利用临界倾角约束进行树形结构节点的计算,并存储同一棵树... 为节省三维打印的材料和时间,针对支撑结构体积优化的问题,提出了一种基于临界倾角约束的树形支撑结构生成算法。首先识别待支撑区域,并基于面积自适应采样获得待支撑点;再利用临界倾角约束进行树形结构节点的计算,并存储同一棵树上各节点的连接关系;采用扫掠和泊松曲面重建方法,生成树形支撑实体,最后通过实例进行了验证。实验结果表明,所提出的方法在保证打印稳定性的前提下,有效减少了支撑材料,缩短了打印时间。 展开更多
关键词 三维打印 临界倾角约束 树形支撑 泊松曲面重建
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室内雕塑点云三维重构 预览
12
作者 香玫元 李赟 +1 位作者 艾海滨 张力 《导航定位学报》 2014年第4期54-57,共4页
针对室内雕塑传统建模效率低的问题,探讨并实现了点云三维自动重建的方法。通过对点云数据预处理,包括异常点剔除、数据精简等,减少了异常点对建模的影响,使用泊松曲面重建技术进行雕塑点云三维重构。运用这种方法,可以使得表面能够很... 针对室内雕塑传统建模效率低的问题,探讨并实现了点云三维自动重建的方法。通过对点云数据预处理,包括异常点剔除、数据精简等,减少了异常点对建模的影响,使用泊松曲面重建技术进行雕塑点云三维重构。运用这种方法,可以使得表面能够很好的拟合。 展开更多
关键词 点云 三维重建 泊松曲面重构
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心内膜表面几何模型三维重建算法研究 预览 被引量:5
13
作者 马秀丽 李金博 +1 位作者 周峰 周学礼 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2013年第8期2530-2533,共4页
心内膜三维表面重建是心内膜三维标测系统中的关键问题。为了满足实际应用需求,根据采集到的散乱点云数据的特点,提出了一种改进的泊松表面重建算法。在估计表面点云法向量的基础上,对表面点云法向量进行法向量一致化处理,有效地控制时... 心内膜三维表面重建是心内膜三维标测系统中的关键问题。为了满足实际应用需求,根据采集到的散乱点云数据的特点,提出了一种改进的泊松表面重建算法。在估计表面点云法向量的基础上,对表面点云法向量进行法向量一致化处理,有效地控制时间复杂度,快速重建出平滑的心脏模型。针对泊松表面重建算法中构建MC曲面出现的二义性问题,提出一种消除二义性的简化改进方法,可以更加精确地获取模型逼真表面,提高重建的速度和精度。同时,可以根据医生的要求,对重建出的模型实时修正,满足临床应用。最后,通过实验验证了算法的有效性和可行性。 展开更多
关键词 三维重建 泊松表面重建 模型修正 心内膜三维标测
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多目立体视觉三维重建系统的设计 预览 被引量:5
14
作者 章秀华 白浩玉 李毅 《武汉工程大学学报》 CAS 2013年第3期70-74,共5页
针对工业产品质量检测过程中产品三维表面的重建问题,提出一种基于多目立体视觉三维重建方法.设计了一套由八个直线分布的工业相机构成的三维重建系统方案.首先通过图像采集模块,在八个不同方向对目标物体进行图像采集.其次对采集... 针对工业产品质量检测过程中产品三维表面的重建问题,提出一种基于多目立体视觉三维重建方法.设计了一套由八个直线分布的工业相机构成的三维重建系统方案.首先通过图像采集模块,在八个不同方向对目标物体进行图像采集.其次对采集到的图像进行预处理,其中包括图像背景抑制和目标物体分割.然后通过相机标定模块,对八个相机进行标定,获得它们的内外参数,并结合Harris角点检测及高斯差分检测算法对预处理后的图像实现特征点提取.在此结果上,再利用三角形法对提取到的特征点进行匹配和校正.最后采用泊松表面重建方法准确地获取和优化角点,并找到角点特征的匹配点,从而对物体进行三维表面的精确重建.实验结果表明,设计的系统能够重建出静止物体的局部三维表面,重建结果中的物体表面完整,结构清晰,表面上的字符重建完整,能够很好地进行识别. 展开更多
关键词 多目视觉 张正友标定 HARRIS角点检测 高斯差分检测 泊松表面重建
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一种基于面片的三维重建算法 预览 被引量:6
15
作者 岳立廷 于明 +2 位作者 于洋 阎刚 薛翠红 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第14期199-202,共4页
传统基于面片的多视角立体视觉算法在扩展面片时缺少空间几何约束,导致Poisson表面重建时生成错误顶点。为此,提出一种基于面片的三维重建算法。利用相邻面片初始化扩展面片,根据顶点k近邻的距离检测并去除离群顶点,从而得到物体表... 传统基于面片的多视角立体视觉算法在扩展面片时缺少空间几何约束,导致Poisson表面重建时生成错误顶点。为此,提出一种基于面片的三维重建算法。利用相邻面片初始化扩展面片,根据顶点k近邻的距离检测并去除离群顶点,从而得到物体表面的三维模型。实验结果证明了该算法的有效性和准确性。 展开更多
关键词 三维重建 多视角 空间几何约束 Poisson表面重建 K近邻 离群点检测
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基于医学图像的复杂曲面重建 预览 被引量:3
16
作者 刘洋 苏志勋 +1 位作者 栗志扬 曹俊杰 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2011年第25期 18-21,25,共5页
为了更准确地重建复杂的三维医学数据模型,把二维医学图像轮廓线上的像素点转化为三维点云,引入经典的泊松点云重建技术。由于泊松重建的效果依赖于点云法向的准确性,针对轮廓线数据的特点,结合图像二维梯度方向,给出了点云法向的一致... 为了更准确地重建复杂的三维医学数据模型,把二维医学图像轮廓线上的像素点转化为三维点云,引入经典的泊松点云重建技术。由于泊松重建的效果依赖于点云法向的准确性,针对轮廓线数据的特点,结合图像二维梯度方向,给出了点云法向的一致定向及基于已知定向进一步精确估计法向的方法。泊松重建方法作为一种隐式重建技术,可以很好地处理医学图像数据中经常存在的噪声、拓扑复杂等问题。鼻咽喉模型重建的结果说明,一致定向方法改进了传统的一致定向方法,得到了更为准确的医学重建模型。 展开更多
关键词 轮廓线 泊松重建 法向一致定向
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果树重建与果实识别方法在采摘场景中的应用 预览
17
作者 熊龙烨 王卓 +2 位作者 何宇 刘洒 杨长辉 《传感器与微系统》 CSCD 2019年第8期153-156,共4页
为了实现柑橘采摘机器人的精准采摘,以及在采摘过程中为避障路径规划提供有效的指导,提出了一种自然场景下柑橘树三维重建与成熟柑橘识别的方法。利用Kinect v2获取柑橘树的彩色图像和深度图像并通过深度阈值分割的方法去除背景;通过彩... 为了实现柑橘采摘机器人的精准采摘,以及在采摘过程中为避障路径规划提供有效的指导,提出了一种自然场景下柑橘树三维重建与成熟柑橘识别的方法。利用Kinect v2获取柑橘树的彩色图像和深度图像并通过深度阈值分割的方法去除背景;通过彩色图像和深度图像配准得到点云,并通过统计滤波器中的Kd-Tree算法进行离群噪声点去除,利用ICP算法对其进行迭代融合,对融合后的点云,采用泊松曲面重建算法对柑橘树进行三维重建;通过结合成熟柑橘的颜色特征信息在不同的颜色空间下对其进行分割识别。实验结果表明:所研究的方法对柑橘树重建精度达到94. 83%,对成熟柑橘的识别率达到94. 72%。 展开更多
关键词 点云 泊松曲面重建算法 三维重建 分割识别
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基于倾斜影像的城市场景隐式曲面重建
18
作者 左志强 黄先锋 +2 位作者 杨冲 张帆 高云龙 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2017年第12期21-28,共8页
在基于倾斜影像的城市场景重建过程中,由于获取影像时存在场景遮蔽和大视点变化的情况,建筑物立面等区域存在着影像密集匹配点云稀疏甚至空洞的情况,自动化重建难度大,难以反映建筑物的真实形态。本文提出了一种新的基于倾斜影像的城市... 在基于倾斜影像的城市场景重建过程中,由于获取影像时存在场景遮蔽和大视点变化的情况,建筑物立面等区域存在着影像密集匹配点云稀疏甚至空洞的情况,自动化重建难度大,难以反映建筑物的真实形态。本文提出了一种新的基于倾斜影像的城市场景隐式曲面重建方法:首先,以倾斜影像密集匹配点云为基础建立Delaunay四面体;然后,对Delaunay四面体进行约束图割,提取出可视化的三角面,进而更加精确地估计点云的法向信息;最终,结合Screened Poisson曲面重建,实现了城市场景的隐式曲面重建。通过多种隐式曲面重建方法的对比试验,验证了本方法的准确性和适用性。 展开更多
关键词 倾斜影像 隐式曲面重建 光线 图割 Screened Poisson曲面重建
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