隐式曲面重建及物体拓扑特征匹配方法研究

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2、论文提交日期月心＾＾论文答辩曰期／＾年月日学位授予日期年月日，ｊＵ论文评拥人■篆屈郭Ｌ取客辩委员会主席台政句年月曰原创性声明本人郑重声明；所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本女的研究作出重要贡献的个人和集体。本声明的法律责任由本人，均已在文中ａ明确方式巧明承担。。巧、Ｗ论文作者签名＾《；日期：Ｗ关于学位论文使用枚的说明本人完全了解中北大学有关保管：、使用学位论文的规定，其中包括①学

3、校有权保管Ｖ并向有关部ｎ送交学位论文的原件与复印件；③学校可从采用影印、缩印或其它复制物体段复制并保存学位论文；③学校可允许位学位论文被查阅或借巧；④学校可！＾乂学术交流为目的，复制赠送和交换学论文；⑤学校可ａ公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后遵守此规定）。导签号苗：＞化、；、寺，名：王日期师签名：龙叫日期：中北大学学位论文隐式曲面重建及物体拓扑特征匹配方法研究摘要在现实研究中，空间物体几何性质的提取及描述是当前研究的重点，其中对不规则空间结构体的研究则略显不足。由于其本身在结构上存在不规则性，并且扫描仪在不同观察视角

4、下会有不同的观测结果，这些都给不规则几何体的研究加大了难度。针对上述情况，本文使用拓扑学理论研究不规则结构体位置、视角、状态发生变化时不变的拓扑信息。重点先进行物体曲面重建，然后运用拓扑学知识找出物体的拓扑不变性。并结合实际应用阐明了其在研究中的现实意义。首先，为提高大规模点云曲面重建的精度和效率，提出一种基于拓扑不变性的全局支撑的径向基函数（GSRBF）隐式曲面重建算法。其次，采用几何特征拓扑结构射影不变量计算的方法，提高在重建曲面上特征提取阶段的准确度和精度，在基于点特征拓扑信息提取的算法上提出了改进。将直线特征与点特征相结合，引入基于混合特征模型的齐次算法以获得拓

5、扑结构的射影不变量，利用直线特征多像素点的特性，将构成直线的任意两点引入不变量方程中，增强计算的抗干扰能力，降低匹配错误率；并且运用矩阵运算方法以及不变量的可解性约束和存在性约束构造不变量函数；通过Matlab仿真对新旧算法得出的结果进行分析，验证了由混合特征算法获得的拓扑结构射影不变量的高精度性和高稳定性。最后，通过实验验证了在对物体重建以及三维物体特征提取和物体匹配中本文提出的方法的有效性。关键词：拓扑结构，射影不变量，点云模型，三维模型，点云提取中北大学学位论文ResearchonImplicitSurfaceReconstructionandObject’sTo

6、pologicalFeatureMatchingMethodAbstractInpracticalresearch,theextractionanddescriptionofthegeometricpropertiesofthespaceobjectisthefocusofthecurrentresearch,buttheresearchontheirregularspatialstructureisdeficient.Becauseofitsirregularstructure,andthescannerwillhavedifferentobservationresu

7、ltsindifferentobservationangles,theresearchofirregulargeometryhasincreasedthedifficulty.Inthissituation,thispaperusestopologicaltheoryofirregularstructureposition,perspective,statechangingtimeinvariantoftopologicalinformation.Thekeytosurfacereconstruction,andthenusethekno