点云处理方法研究及在文物虚拟复原中的应用.pdf

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1、縣丽Ａ雖：歷：２０１３３１４１９密级：公开学号＾香如作＾雜＞＊矿Ｎｏ＾ｊＴｉＴｌＳｒｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ号麗韋位破±ｉ２交＾１ＳＰＥＣＩＡＬＩＺＥＤＭＡＳＴＥＲＳＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ点表处理方法研究及在文物虛拟复原中的应用？■．．．＇？学科名称：软件王程专业学位类别：工程硕壬：作者：刘亚楠指导老师周明全教授西北大学学位评定委员会二〇－五年十二月Ｓｆ：ｕｄｙｏｎＰｏｉｎｔＣｌｏｕｄＰｒｏｃｅｓｓｉｎＭｅｔｈｏｄａｎｄｇｉｔｓＡｌｉｃａｔｉｏｎｉｎＣｕ

2、ＫｕｒａｌＲｅｌｉｃＶｉｒｔｕａｌｐｐＲｅｃｏｖｅｒｙＡ化ｅｓｉｓｓｕｂｍｉ竹ｅｄｔｏＮｏｒｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｉｎａｒｔｉａｌｆｕｌｆｉｌｌｍｅｎｔｏｆｔｈｅｒｅｕｉｒｅｍｅｎｔｓｐｑｆｏｒｔｈｅｄｅｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｇｉｎＳｏｆｔｗａｒｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢｙＬｉｕＹａｎａｎＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ；ＺｈｏｕＭｉｎｕａｎＰｒｏｆｅｓｓｏｒｇｑＤｅｃｅｍｂｅｒ２０１５西北大学学位论文知识产权声明书本人完全了解西北大学关于收集、保存、使用学位论文的规定。学校

3、有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。本人授权西北大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内レ容编入有关数据库进行检索，可ッ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所等机构将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》或其它相关数据库。保密论文待解密后适用本声明。＂‘：学位论文作者签名；袁？指导教师签名！］巫＾１■年／Ｉ月ｉｒ日如／＾年ａ月／ｉ日西北大学学位论文独创性声明本人声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

4、据我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方外，本论文不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西北大一学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：含巫｜］年。月ｉｒ日＾摘要秦皇陵兵马巧作为世界第八大奇迹，是学者们研究中国古代的政治、经济、文化等信息的重要载体，而发掘出王的秦個多已破损，用逆向工程手段对破损的兵马個碎片进行数字化采集得到的原始数据往往包含很多噪点，且这些碎片点云数据量大，使后续的虚拟拼合工作更为复杂。针

5、对文物虚拟复原的需求，本文对文物点云模型的优化方法展：开研究，研究工作如下１、提出了基于改进ＬＯＰ算子（ＬｏｃａｌｌｙＯｔｉｍａｌＰｒｏｅｃｔｉｏｎ）即局部最优投影算子的ｐｊ文物点云模型去噪与平滑方法。在点云模型去噪处理中采用加权ＬＯＰ算子即ＷＬＯＰ算子，解决了ＬＯＰ算子在去噪过程中对点云模型边缘处理效果不理想的问题；在点云模型平滑处理中采用散乱点云保凸插值方法改进ＬＯＰ算子，有效避免了在平滑处理过程。中导致的点云模型局部体积收缩问题，提高了点云模型质量２、提出了基于粒子仿真和自适应曲率采样相结合的点云简化算法，该算法针对粒子仿

6、真简化后容易出现空白区域和自适应曲率采样容易导致点云模型细节流失的不足，一采用两种方法相结合的点云简化算法，解决了传统单算法中出现的效率低下和简化效果不佳的问题，在保证点云规模精简的同时，有效地保留了原始模型的显著几何特征，为后续处理过程提供了可靠的数据来源。３、设计并实现了基于兵马個点云模型的优化系统，该系统具有点云自动去噪、散乱点云均匀化Ｗ及点云的特征保持简化Ｈ个功能。将上述研究方法应用在文物模型数据的优化过程中，较好的保留了文物模型的细节特征，为后续的文物拼接过程奠定了数据基础。关键词：逆向工程，点云预处理，ＬＯＰ算子，点云均匀

7、化，点云简化ＩＡＢＳＴＲＡＣＴＡＢＳＴＲＡＣＴＴｈｅＴｅｒｒａｃｏ行ａＷａｒｒｉｏｒｓａｓ也ｅｅｉｇｈｔｈｗｏｎｄｅｒｏｆｗｏｒｌｄ，ｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｃａｒｒｉｅｒｆｏｒＩｈｅｓｃｈｏｌａｒｓｓｔｕｄａｎｃｉｅｎｔＣｈｉｎｅｓｅｏｌｉｔｉｃａｌｅｃｏｎｏｍｉｃｃｕｌｔｕｒａｌａｎｄａｎｏｔｈｅｒｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ．Ｗｈｉｌｅ１：ｈｅｙｐ，，ｙｅｘｃａｖａｔｅｄｔｅｒｒａｃｏｔｔａｆｉｕｒｅｓｈａｖｅｂｅｅｎｄａｍａｅｄｔｈｅｄａｔａｔｈａｔｄｉｉｔｉｚｅｄｃ