[发明专利]一种基于三角剖分的点云比例标准化方法

摘要

本发明公开了一种基于三角剖分的点云比例标准化方法，包括步骤：1)获得待标准化处理的三维点云A和标准三维点云B，分别求点云A和点云B的全局质心M_A和M_B；2)对点云A内表面进行采样，并以采样点为顶点构建由delaunay三角构成的凸壳；3)计算三维点云A的特征比例系数λ和γ；4)根据标准三维点云B的delaunay三角顶点关系，应用点云A的特征比例系数，对点云A的进行拉伸变形，使其比例标准化，获得标准化后的点云A’。本发明为点云标准化预处理提供了一种快速、简便、高效的手段。

主权项

1.一种基于三角剖分的点云比例标准化方法，其特征在于，包括以下步骤：1)获得待标准化处理的三维点云A和标准三维点云B，分别求点云A和点云B的全局质心M_A和M_B；2)对点云A内表面进行采样，并以采样点为顶点构建由delaunay三角构成的凸壳；3)计算三维点云A的特征比例系数λ和γ，步骤如下：3.1)取点云A中的一点p_ai，计算此点与点云A全局质心的连线在凸壳上的交点c_ai，并保证p_ai与M_A的连线和c_ai与M_A的连线的夹角为锐角；3.2)交点c_ai落在delaunay三角T_a内，假设T_a的三个顶点分别为V_a1、V_a2和V_a3，直线V_a1V_a2与直线V_a3c_ai的交点为d_ai，p_ai的特征比例系数λ_ai和γ_ai的计算公式如下：λ_aiV_a1+(1‑λ_ai)V_a2＝d_aiγ_aiV_a3+(1‑γ_ai)d_ai＝c_ai；4)根据标准三维点云B的delaunay三角顶点关系，应用点云A的特征比例系数，对点云A的进行拉伸变形，使其比例标准化，获得标准化后的点云A’；其中，对点云A进行比例标准化的步骤如下：4.1)在标准三维点云B内表面相对应位置进行采样，并以采样点为顶点构建由delaunay三角构成的凸壳；4.2)p_bi为三维点云B的任意一点，p_bi与质心M_B的连线在凸壳上的交点c_bi落在delaunay三角T_b内，假设T_b的三个顶点分别为V_b1、V_b2和V_b3，交点c_bi的计算公式如下：c_bi＝λ_ai(1‑γ_ai)V_b1+(1‑λ_ai)(1‑γ_ai)V_b2+γ_aiV_b3；4.3)p’_ai为比例标准化的三维点云A’中的任意一点，其计算公式为：4.4)重复步骤3.1)到4.3)直到遍历点云A中的所有点，获得标准化点云A’。