三维点云模型的孔洞修补算法研究 (2).docx
版权申诉
16 浏览量
2023-03-06
20:00:08
上传
评论
收藏 9KB DOCX 举报
三维点云模型的孔洞修补算法研究
对遗址、遗存和遗骸等文物进行保护和修复是文化遗产数字化保护研究的重
要领域,由于自然腐蚀、出土过程和人为破坏等因素,使得文物许多存在残损、孔
洞、碎片化等缺陷,对其鉴别、复原、修补工作都带来了巨大障碍。三维模型作
为数字化保护的重要工具,在虚拟复原、修补和展示等方面已得到非常广泛的应
用,基于三维点云模型的孔洞修补算法也已成为国内外的研究热点。然而,已有的
修补算法往往没有考虑待修补区域的局部特征,修补结果的全局性差,算法的鲁
棒性也亟待提高。
针对这一问题,本文主要做了如下工作：第一,在深入对比分析国内外三维模
型孔洞修补算法研究的基础上,按照孔洞的三类主要特征,即：大面积缺省数据集
所形成的孔洞、锯齿复杂面孔洞及立体模型遮挡性孔洞,构建区域权值孔洞修补
体系结构,实现了按照不同特征构造的区域划分。与现有的孔洞算法相比,这种新
的划分方式能更优地适应不同复杂表面的孔洞模型。第二,改进了基于八叉树理
论的三维模型最小空间切割算法,完成对三维点云模型的自动区域划分,并应用
主成分分析将三维模型降维,与现有的最小空间切割算法相比,本文提出的方法
具有适应曲率变化较大、对复杂切割面具有更好鲁棒性和更高的切割效率。
第三,提出一种基于三角网格结构的三维模型孔洞自动修补算法：网格加权
(Mesh-Weight)方法。在前期处理完成后,该方法先将空间图像细分到最小网格区
域内,对最小网格区域进行顶点剖分,并根据邻域相关性的影响因子及权值连接
路径择优选取最优填补路径。该算法融合了贪心、分治、迭代等算法的特点,属
于复合型修补算法。
第四,在网格加权算法的基础上,设计并实现了三维模型孔洞修补系统,包括
资源评论
