[发明专利]一种三维模型的极视图提取方法

权利要求书

1.一种三维模型的极视图提取方法，其特征在于：

首先，将三维点云模型进行预处理，计算出三维点云模型的质心及尺度，并将三维点云模型平移到直角坐标系上进行缩放，实现三维点云模型在直角坐标系上归一化；

其次，将在直角坐标系上经过缩放的三维点云模型转换到球坐标，并得到三维点云模型各个点的方向和距离属性；

再次，将点集的球坐标映射到极视图的像素位置上，计算每个像素采样距离集的最大距离，作为方向区间的射线采样值；

最后，将每个像素采样距离集的最大距离排列成二维采样图，即为所提取的极视图。

2.根据权利要求1所述的三维模型的极视图提取方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤S101：输入三维点云模型，该三维点云模型的尺度为P＝{p_i(x_i,y_i,z_i)|i＝1,2,...,N}；

步骤S102：按照下述公式计算三维点云模型的质心g(g_x，g_y，g_z)，通过得到的质心g(g_x，g_y，g_z)将三维点云模型平移变换到直角坐标系上，则三维点云模型在直角坐标系的尺度为p′_i＝p_i-g,i＝1,2,...,N；平移变换后的三维点云模型p_i′的质心位于直角坐标系的原点；

gx=1NΣi=1Nxigy=1NΣi=1Nyigz=1NΣi=1Nxz;]]>

步骤s103：计算三维点云模型的缩放因子s，将三维点云模型缩放到单位尺度为上，其中，缩放因子s为

s=max(||pi′||22);]]>

步骤s104：将在直角坐标系上经过缩放的三维点云模型转换到球坐标Q，此时三维点云模型在球坐标上的尺度为转换公式如下：

其中θ∈[0,π]，仰角在Z轴负半轴上为0；

步骤s105：将球坐标Q映射到极视图的像素位置(u,v)上，映射关系为则三维点云模型在极视图的像素位置(u,v)上按照下述公式计算；其中，一个像素位置(u,v)上存在一个球坐标点、多个球坐标点或者不存在有球坐标点；

其中n_u和n_v分别为极视图的宽和长；

步骤s106：每个像素(u,v)的采样距离集为按下述公式计算出每个像素采样距离集的最大值作为最大距离以得到极视图中像素采样值，并排列成二维采集图作为极视图I；