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JNWU
西北大学学报(自然科学版)
2010
年
10
月,第
40
卷第
5
期,
Oct.
,20
1O,
Vo
l. 40 ,No.5
Journal
of
Northwest
University
(Natural
Science
Edition)
于有点区域的
K
近邻搜索新算法
刘立强,康宝生
(西北大学信息科学与技术学院,陕西西安
710127)
:目的
对不同的点云数据,根据有点区域占空间包围盒的比率的不同,对栅格划分最优边长
进行估算。方法
在分析已有栅格边长估算方法的基础上,提出基于有点区域的二次分割算法来
估算最优边长。结果
给出了算法的步骤,并将该算法应用于不同的点云数据进行邻域搜索。结
论
与单次划分的边长相比,新算法的边长估算是加合理、计算效率是高。
关键词:空间包围盒;有点区域;二次分割
中图分类号
:T
P3
91
文献标识码
:A
文章编号
:1
∞
0-274
X
(2010)05
-0
784
-04
A new algorithm for searching K-nearest neighbors
based on point
area
LIU
Li-qiang, KANG Bao-sheng
(Sc
hool
of
Infonnation
Science
and
Technology
,
Northwest
University
,
xi
I an
71
0127 ,
China)
Ab
础-a
ct:
Aim
ßased
on the rate
of
point
缸
ea
different
in
space bounding boxes of different point clouds, to esti-
mate the optimal edge length
of
grid.
Me
由
ods
According to the analysis of estimating methods for edge length of
grid
, a new algorithm
of
estimating optimal edge length
based
on point area is presented using second division.
Re-
sults
咀
le
algorithm's scheme was given and
the
proposed method was applied to search the nearest point
in
the
different point clouds.
Conclusion
Compared with the once division method, the edge length
based
on the pro-
posed method is more reasonable
and
the speed of searching point is much faster.
Key
words:
space bounding
box;
point
缸
ea;
second division
随着计算机科学技术和激光扫描设备的发展,
使用计算机实现基于海量数据的三维物体表面重建
成为可能。曲面重建技术在虚拟现实、科学计算可
视化、逆向工程等领域有着广泛的应用。由于三维
扫描设备获得的数据量非常庞大,并且没有任何拓
扑关系,要快速建立离散点之间的拓扑关系成为物
体表面重建的关键,因此,提高点的
K
近邻的搜索
速度成为重中之重。
求解
K
近邻的方法很多,通常计算点集
(n
个数
据点)中某一点的
K
近邻,先求出其余
(n
-1)
个点
到该点的欧氏距离,按从小到大排列,取前
k
少数据
点即为该点的
K
近邻点。这种方法很直观,但是实
收稿日期
:2010
-0
3-17
基金项目:陕西省自然科学基金资助项目
(Fω6121)
际操作中数据集的规模往往很大,用它来计算数据
点的
K
近邻会很耗时。因此,很多学者针对此问题
进行了一些快速算法的研究。文献[
1
J
提出了基于
Voronoi
邻域特性的重建算法,但
Voronoi
图的计算
量仍然非常大;文献
[2J
提出了一种基于二次分割
的自适应空间分块策略,但平均点距的计算也很耗
时;文献
[3J
和
[4J
综合考虑了数据点的总数、近邻
数
k
、数据范围等信息,但是没有考虑数据划分后的
栅格黑体占有率,使得对于黑体率差别较大的数据
的边长估算不够准确;文献
[5J
的有效体积计算过
分依赖于第一次划分,对于不同的
k
值其合理边长
的计算依赖于人工对参数的调整。由于包围盒中大
作者简介:刘立强,男,陕西礼泉人,从事图形图像与多媒体技术研究。
通倍作者:康宝生,男,陕西礼泉人,西北大学教授,博士生导师,从事计算机辅助几何设计,计算机图形学,图形图像与多
媒体技术等研究。
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