[发明专利]一种多层三维点云单层化的方法

说明书

本发明涉及一种多层三维点云单层化的方法，属于点云数据处理领域，本发明为了解决现有的模型获取手段会获取到多余层，不利于进一步处理的缺点，而提出一种多层三维点云单层化的方法，包括：获取三维点云模型；求取每一个点的法向量；求第i个点的邻点组成的第二邻点集合；计算第i个点到该点的第j个邻点的向量，并计算该向量与第i个点的法向量所成夹角；判断第j个邻点对应的上步的夹角是否小于一定阈值；若是，则转至下一步；若否，则选取下一邻点，并转至上一步；计算第i个点的法向量与第j个邻点的法向量的夹角，若小于一定阈值，则将第j个邻点去除。本发明适用于多层三维点云的单层化处理。

技术领域

本发明涉及多层三维点云单层化方法，属于点云数据处理领域。

背景技术

随着立体视觉的发展，三维点云模型变得更加常用。在实际的模型获取中，对于非封闭的壳体模型，由于模型获取设备可能获取到壳的正反两面信息，这就会形成双层模型，此外也存在其他因素造成模型的双层或多层。通常来说这对于进一步处理是不利的，故需要寻找一种方法去除其中多余的层。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的点云模型获取方法会获取到模型的多余层，进而导致计算时间增加、计算效率减慢甚至无法做进一步处理的缺点，而提出一种多层三维点云单层化的方法。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于多层三维点云单层化的方法，包括：

步骤一、获取三维点云模型；

步骤二、对于所述三维点云模型中的每一个点，搜索第一阈值范围内的邻点，得到每个点的第一邻点集合；根据所述第一邻点集合确定模型在每个点位置的法向量作为对应点的法向量；所述第一阈值的选取依据多层模型中相邻两层的间隙而定；

步骤三、对于所述三维点云模型中的第i个点，搜索第二阈值范围内的邻点，得到由该点的邻点c_i1，c_i2，……，c_in组成的第二邻点集合；所述第二阈值范围依据多层模型中相邻两层的间隙以及计算速度的要求而定，且第二阈值范围大于第一阈值范围；

步骤四、计算所述三维点云模型中的第i个点到该点的第j个邻点的向量r_ij，并计算该向量与所述第i个点的法向量n_i所形成的夹角<n_i,r_ij>；其中1≤j≤n；

步骤五、判断所述第j个邻点对应的<n_i,r_ij>是否小于第三阈值；若是，则转至步骤六；若否，则选取下一个邻点，并转至步骤四；

步骤六、计算所述第i个点的法向量n_i与该点对应的第j个邻点的法向量n_cij的夹角<n_i,n_cij>，若<n_i,n_cij>小于第四阈值，则将所述第j个邻点c_ij从模型中去除，再选取下一个邻点处理；

步骤七、重复步骤四至六，直至第i个点的所有邻点处理完成，再选取下一个点处理；

步骤八、重复步骤三至七，直至所述三维点云模型中的所有点处理完成。

根据本发明的第二方面，提供了另一种多层三维点云单层化的方法，包括：

步骤一、获取三维点云模型；

步骤二、对于所述三维点云模型中的每一个点，搜索第一阈值范围内的邻点，得到每个点的第一邻点集合；根据所述第一邻点集合确定模型在每个点位置的法向量作为对应点的法向量；所述第一阈值的选取依据多层模型中相邻两层的间隙而定；