从三维点云数据中提取物体特征点的研究

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1、兰州大学硕士学位论文从三维点云数据中提取物体特征点的研究姓名：王瑶申请学位级别：硕士专业：信息与通信工程、信号与信息处理指导教师：万毅20100601摘要随着j维数据获取技术的发展，计算机硬件性能的不断提高，以及j维物体建模、显示和渲染技术的不断进步，三维模型的应用已经渗透到社会生产生活的各个领域中。而点云作为表达三维模型的手段之一，在计算机图形学中已经成为近年来的一个研究热点。使用．_维点云数据来描述物体简单直观，而且数据获取方便，基于点云的绘制在非真实感渲染中有着很重要的意义，其中用到最多，最重要的是三维模型的特征线，它们可以传达出模型的基本几何信息。提取特征

2、线的方法有分为图像窄间提取方法和图形空间提取方法，而提取特征线的前提是先提取出模型的特征点，所以本文提出一种基于图形空间提取点云模型特征点的方法。该方法在分析特征点，特征线提取技术的基础上，提出一种从三维空间二次曲面方程中估算一点的平均曲率的新方法，利用平均曲率和视点来提取点云模型的特征点。首先计算一点的扣邻近点，并求}H经过这k个点的三维空间二次曲面方程，结合经过该点法线的两个正交平面来估算该点的平均曲率，平均曲率大于给定阈值的点是一类特征点：另一类特征点是由法向量和视线向量的内积决定的，内积小于给定阈值的点称为特征点。将这两种特征点作为最后点云模型的特征点。该

3、方法与其它方法相比，平均曲率模型参数个数少，计算量小，仿真效果好。关键词：点云数据，特征点，平均曲率，视点依赖，非真实感渲染，计算机图形学AbstractAsthedevelopmentofacquisitionof3Ddata，theimprovementofperformanceofcomputerhardware，andthedevelopmentoftechniqueof3Dobjectbuilding，displayingandrending，theapplicationsof3Dmodelsareusedinthefieldsofsocialprodu

4、ctionandliving．Asoneofthedescriptionsof3Dmodels，cloudpointshasbecomeahotresearchtopicinrecentyears．Using3Dcloudpointstodescribeobjectsissimple，anditisconveniencetoobtainitsdata．Points-basedrenderinghasveryimportantsignificanceinnon-photorealisticrendering．Thefeaturelinesof3Dmodelsisth

5、emostimportantcharacteristic，theycanconveythebasicgeometricalinformationof3Dmodels．Therearetwokindmethodsofextractionfeaturelinesfrom3Dmodels，imagespacemethodsandgraphicspacemethods．Extractingfeaturelinesisbasedonextractingfeaturepointsof3Dmodels，SOinthispaper,wepresentsanextractingfe

6、aturepointsof3Dcloudpointsingraphicspace．Intheprocessingofcloudpoints，weneedtodeterminethefeaturepoints．Thispaperdescribesanewmethodofextractingmeancurvaturefromquadricsurfacefunction，andUSeSthismeancurvatureandviewpointtoextractfeaturepointsinthecloudpoints．First，wecomputethek-neares

7、tpointsofapointinthemodel，fitthelocalsurfacewithquadricfunctionpassingthroughtheSekpoints，andusetwoorthogonalplanesthroughthenormalvectoronthispointtoapproximatethemeancurvature．Onekindoffeaturepointsarethosewhosemeancurvaturearegreaterthanathreshold．Theotherkindoffeaturepointsarethos

8、ewher