[发明专利]一种三维重建系统中基于三视图分类的孔洞识别方法

权利要求书

1.一种三维重建系统中基于三视图分类的孔洞识别方法，其特征在于它包括如下步骤：

A在客户端输入形体的三视图，读取三视图文件中的信息并以二维点表和二维线段表形式存储，并发送到服务器端；

B在服务器端对三视图进行视图分割，在二维线段表中提取no-Touch基环，所述的no-Touch基环即首尾相连的两两不同的边组成的环且与其它基环不存在公共边，并存储到基环表中；

C在服务器端对在同一支撑平面上的基环进行位置包含关系的判断，确定各个基环之间的嵌套关系，标记每个基环所在的层数，根据层数建立基环嵌套关系表；

D在服务器端按照基环嵌套关系表中no-Touch基环在三视图中的位置和数量，确定三视图的种类，共分为五类，根据三视图的种类，确定形体三视图的孔洞识别策略；

E在服务器端根据视图种类和提取no-Touch基环的情况，确定三视图中的主特征视图和从特征视图，将主特征视图中的基环与另外两个从特征视图中的基环进行投影匹配，生成基环匹配三元组表；根据视图种类和三元组之间关系，判别形体中的孔洞特征，输出给客户端。

2.根据权利要求1所述的三维重建系统中基于三视图分类的孔洞识别方法，其特征在于步骤A进一步包括：

A1在客户端输入的目标形体的三视图是由图纸扫描并矢量化得到，或者由二维CAD绘图软件产生的DXF文件；

A2二维点表和二维线表的读取数据，它是根据输入的图形文件，遍历其中的点、线段图形元素，采用完全自动方式生成二维点表和二维线段表，存贮并发送到服务器端。

3.根据权利要求1所述的三维重建系统中基于三视图分类的孔洞识别方法，其特征在于步骤B其过程进一步包括：

B1采用包围盒合并方法分割并判别视图：遍历所有线段，求出线段的包围盒，并判断包围盒之间是否相交，如果相交则将包围盒进行合并；遍历结束得到两两互不相交的三个包围盒，将满足X方向坐标最大的作为侧视图的包围盒，Y方向最小的作为俯视图的包围盒，余下的为正视图的包围盒，则在正视图包围盒内的所有点和线段属于主视图，在侧视图包围盒内的所有点和线段为侧视图，在俯视图包围盒内的所有点和线段为俯视图；

B2在服务器端，分别在主视图、侧视图、俯视图三个单视图中，从二维线段表里取出所有端点度数为2的二维线段，从这些线段中进行提取no-Touch基环操作，记录所提出的每个no-Touch基环所属的单视图，并存储到基环表中。

4.根据权利要求1所述的三维重建系统中基于三视图分类的孔洞识别方法，其特征在于步骤C其过程进一步包括：

C1在服务器端对主、侧、俯每一个单视图，按顺时针方向选取一条初始边，利用极左邻边法，提取该单视图的最外基环，标记该最外基环的层数为第0层；

C2在服务器端对在同一单视图里的no-Touch基环进行位置包含关系的判断，确定各个no-Touch基环之间的嵌套关系，标记每个no-Touch基环所在的层数，除了最外层基环，由外向里依次为第1层，第2层...，建立基环嵌套关系表。

5.根据权利要求1所述的三维重建系统中基于三视图分类的孔洞识别方法，其特征在于步骤D其过程进一步包括：

D1在服务器端按照三视图和基环嵌套关系表中no-Touch基环在主、侧、俯三个单视图中的分布情况和数目，确定整个三视图的种类，共分为五类：第I类：主，侧、俯中有一个单视图中只含有no-Touch基环构成，除此之外无点线元素存在；第II类：主，侧、俯三个单视图中都不含有no-Touch基环；第III类：主，侧、俯中仅有一个单视图中含有no-Touch基环；第IV类：主，侧、俯中仅有二个单视图中含有no-Touch基环；第V类：主，侧、俯中三个单视图都含有no-Touch基环；根据三视图的种类，分别采取不同的策略识别形体中的孔洞属性及其位置；

D2在服务器端根据no-Touch基环的分布位置和数量，定义出五类三视图的孔洞策略：第I类：采取找出主特征视图，选定最外层为实体，逐层递归，依次判别的策略；第II类：认定为没有能识别的孔洞；第III类：寻找出主特征视图，判定和最外基环之间的关系；第IV类：依次寻找出主特征视图，判定和最外基环之间的关系；第V类：依次寻找出主特征视图，判定和最外基环之间的关系；把判断结果放入形体中的孔洞属性表中。

6.根据权利要求1所述的三维重建系统中基于三视图分类的孔洞识别方法，其特征在于步骤E其过程进一步包括：

E1在服务器端将主特征视图中的基环和其他两个从特征视图中的基环之间进行投影匹配，生成基环匹配三元组；在主特征视图中的基环，标记为主基环，在两个从特征视图中的基环都标记为从基环；一个主基环对应着两个从基环，它们共同组成一个满足投影匹配的基环三元组，并加入基环三元组表中；

E2在服务器端比较两个基环三元组之间的关系：即在主特征视图中，两个主基环之间满足最紧嵌套关系，即层数之差为1，在两个从特征视图中，判断对应的两组从基环之间是内部关系还是边界关系，若从基环之间是内部关系，则上下两层基环三元组对应的形体的孔洞属性相反；若从基环之间是边界关系，则上下两层基环三元组对应的形体的孔洞属性相同；根据视图种类和基环三元组匹配情况，最终判别出形体中的孔洞特征。然后用标准的基本图形交换规范格式输出给客户端。