一種基于射線原理的帶邊界保留的云數(shù)據(jù)精簡算法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于射線原理的帶邊界保留的云數(shù)據(jù)精簡算法，本發(fā)明首先假設(shè)由三維點(diǎn)云模型的中心位置點(diǎn)向各個方向均勻產(chǎn)生射線，使得射線充滿整個三維空間，對于該空間中的點(diǎn)云模型，若模型中某點(diǎn)與其最近射線的距離小于一個給定的閾值，該點(diǎn)則被視為需要被精簡的點(diǎn)，容易得知：射線越密集、閾值越大，三維點(diǎn)云模型中的數(shù)據(jù)點(diǎn)就越容易被精簡，因此可以通過控制射線的數(shù)量及其他閾值，以達(dá)到不同程度的精簡效果。為了有效的保持模型的完整性，本發(fā)明提出一種邊界保留方法。本發(fā)明提出的一種不基于曲率計(jì)算的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)精簡算法，在一定的精簡程度范圍內(nèi)，該算法具有良好的精簡效果及效率且能很好的保持模型的邊界特征。
【專利說明】一種基于射線原理的帶邊界保留的云數(shù)據(jù)精簡算法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，尤其涉及一種基于射線原理的帶邊界保留的云數(shù)據(jù)精 簡算法。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，隨著三維掃描儀成本的降低以及精度的提高，三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)已經(jīng)成為圖 形學(xué)、逆向工程和工業(yè)領(lǐng)域中一種重要的數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式。然而原始采集的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)量 非常大，這對后期的三維重建帶來很大的困難，因此三維點(diǎn)云的去噪和簡化工作是點(diǎn)云處 理中至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié)。
[0003] 目前三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)精簡的算法有基于聚類的簡化、基于曲率的簡化等，這些方法 雖然能夠在一定程度上精簡點(diǎn)云數(shù)量，保留點(diǎn)云模型的特征，提高模型的重建效果，但是由 于大多需要進(jìn)行遞歸操作或者曲率估算，所以對于點(diǎn)云數(shù)據(jù)量較大的模型，此類算法顯得 非常耗時。
[0004] 鑒于上述缺陷，本發(fā)明創(chuàng)作者經(jīng)過長時間的研究和實(shí)踐終于獲得了本創(chuàng)作。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種基于射線原理的帶邊界保留的云數(shù)據(jù)精簡算法，用以 克服上述技術(shù)缺陷。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種基于射線原理的帶邊界保留的云數(shù)據(jù)精簡算 法，該具體過程為：
[0007] 步驟a，輸入點(diǎn)云數(shù)據(jù)，建立k_d樹以形成散亂點(diǎn)云之間的拓?fù)潢P(guān)系；
[0008] 步驟b，利用點(diǎn)云數(shù)據(jù)生成包圍三維點(diǎn)云模型的立方體Vm，并將該立方體依據(jù)點(diǎn)云 模型的中心點(diǎn)分為8個子立方體V iQ = 0，1，. . .，7)，將所有的數(shù)據(jù)點(diǎn)依據(jù)其空間所在位置 進(jìn)行歸類，歸入各自的子立方體中；
[0009] 步驟c，依據(jù)點(diǎn)云模型子立方體，將立方體每一個面分為4個子平面，根據(jù)上 述步驟b中的射線生成方法生成射線；
[0010] 步驟d，利用公式J = ，計(jì)算出子立方體ViQ = 0，1，...，7))中每個數(shù)據(jù) S 點(diǎn)到通過該立方體的每條射線之間的距離(IiQ = 0,1,. .. ,Max),并由數(shù)據(jù)點(diǎn)到中心點(diǎn)Mid 之間的距離得出每個數(shù)據(jù)點(diǎn)相應(yīng)的判斷閾值diSi (i = 0,1，. . .，Max)，若Cli < diSi，則視為 數(shù)據(jù)點(diǎn)需要被精簡。
[0011] 進(jìn)一步，設(shè)定閾值Num,表示當(dāng)檢測到某數(shù)據(jù)點(diǎn)為非邊界點(diǎn)時，其鄰近點(diǎn)中無需判 斷便被視為非邊界點(diǎn)的點(diǎn)云數(shù)量，閾值Num可隨三維點(diǎn)云模型的數(shù)據(jù)量增大而增大，通過 對比例系數(shù)e和閾值Num的結(jié)合控制。
[0012] 進(jìn)一步，在上述步驟b中，
[0013] 根據(jù)兩點(diǎn)確定一條直線的原理，以三維點(diǎn)云模型的中心點(diǎn)作為所有射線的公共 點(diǎn)，則只需要按一定規(guī)則生成射線另一點(diǎn)的坐標(biāo)，就可以生成所有的射線；
[0014] 步驟bl，生成一個最小的能夠包圍點(diǎn)云模型的立方體Vm，設(shè)該立方體的邊長為L， 散亂點(diǎn)云在X、Y、Z軸方向的最大值和最小值分別為：X max、Ymax、Zmax、Xmin、Ymin、Z min，則立方體 邊長的計(jì)算方法如下：
[0015] L = Max ((Xniax-Xniin)，（Yniax-Yniin)，（Z niax-Zniin)) (1)
[0016] L為邊長，（Xmin，Ymin, Zmin)為一頂點(diǎn)，作立方體，并使其能夠完全包圍點(diǎn)云模型；
[0017] 步驟b2,在立方體的6個平面上生成所需要的點(diǎn)，以某一與xoy面平行的平面為 例，設(shè)該平面分別平行于X軸和Y軸的兩邊為L1、L2,并且已知兩邊的端點(diǎn)分別為Pl (Xl，yi， Z1)、P2 (x2, y2, z2)和 P2、P3 (x3, y3, z3)。
[0018] 進(jìn)一步，在上述步驟b2中，設(shè)閾值d，假設(shè)生成的點(diǎn)為Pi (Xi，yi，Zi)，則生成點(diǎn)坐標(biāo) 計(jì)算方法如下：
[0019] Xi = (i/d) X (X1-X2)+x2 (i =0,1,2,..., d-1, d) (2)
[0020] Yi = (i/d) X (y3-y2)+y2 (i = 0,1,2, ... , d-1, d) (3)
[0021] Zi = Z1 = Z2 = Z3 (i = 0,1,2, . . . , d-1, d) (4)
[0022] 則每個平面上生成點(diǎn)的數(shù)量為（d-1)2,可生成（d_l)2+4條射線，由此可以通過調(diào) 節(jié)閾值d的大小，以控制射線的數(shù)量，從而控制點(diǎn)云模型的精簡程度。
[0023] 進(jìn)一步，在上述步驟d中，
[0024] 設(shè)直線L的方向向量為s = (n，m，q)，設(shè)直線上一點(diǎn)為M，直線外一點(diǎn)P，則點(diǎn)p到 直線L的距離為d ，閾值dis作為判斷距離，控制精簡程度；如果點(diǎn)P到直線L的 距離d < dis，則點(diǎn)P被精簡，否則保留。
[0025] 進(jìn)一步，在上述步驟d中，
[0026] 設(shè)中心點(diǎn)為Mid，數(shù)據(jù)點(diǎn)為Pi ;設(shè)閾值為diSi，用于表示每個數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行精簡操作 時的判斷距離；設(shè)另一閾值為X，用于控制di Si的值；設(shè)點(diǎn)云數(shù)量為Max，令
[0027] Clisi = XXDistance(MicUpi)2 (i = 0,1，2, · · ·，Max) (5)
[0028] 其中，Distance (Mid, Pi)表示Mid與Pi之間的距離。
[0029] 與現(xiàn)有技術(shù)相比較本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明提出了一種不基于曲率計(jì)算的 三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)精簡算法，在一定的精簡程度范圍內(nèi)，該算法具有良好的精簡效果及效率。
[0030] 本發(fā)明特別適合類球類模型和對稱模型，為了提高算法的適應(yīng)性，更好地解決模 型中心點(diǎn)位置的不合理進(jìn)而影響精簡效果的問題；從而避免了耗時的遞歸操作和曲率計(jì) 算，其時間消耗隨點(diǎn)云數(shù)據(jù)的增加呈線性增長，而非指數(shù)級增長。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0031] 圖1為本發(fā)明基于射線原理的帶邊界保留的云數(shù)據(jù)精簡算法的流程圖；
[0032] 圖2為本發(fā)明立方體VniXoy平面示意圖；
[0033] 圖3為本發(fā)明子立方體的一個平面射線生成示意圖；
[0034] 圖4為本發(fā)明未進(jìn)行邊界保留處理效果的示意圖；
[0035] 圖5為本發(fā)明進(jìn)行邊界保留處理效果的示意圖；
[0036] 圖6為本發(fā)明精簡效果的示意圖；
[0037] 圖7為本發(fā)明模型一精簡效果對比示意圖；
[0038] 圖8為本發(fā)明模型二精簡效果對比示意圖；
[0039] 圖9為本發(fā)明算法應(yīng)用于類球類模型和對稱模型的效果示意圖；
[0040] 圖10為本發(fā)明某非對稱模型的精簡結(jié)果示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0041] 以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點(diǎn)作更詳細(xì)的說明。
[0042] 本發(fā)明首先假設(shè)由三維點(diǎn)云模型的中心位置點(diǎn)向各個方向均勻產(chǎn)生射線，使得射 線充滿整個三維空間。對于該空間中的點(diǎn)云模型，若模型中某點(diǎn)與其最近射線的距離小于 一個給定的閾值，該點(diǎn)則被視為需要被精簡的點(diǎn)，容易得知：射線越密集、閾值越大，三維 點(diǎn)云模型中的數(shù)據(jù)點(diǎn)就越容易被精簡，因此可以通過控制射線的數(shù)量及其他閾值，以達(dá)到 不同程度的精簡效果。
[0043] 請參閱圖1所示，其為本發(fā)明基于射線原理的帶邊界保留的云數(shù)據(jù)精簡算法的流 程圖，該發(fā)明的具體過程為：
[0044] 步驟a，輸入點(diǎn)云數(shù)據(jù)，建立k_d樹以形成散亂點(diǎn)云之間的拓?fù)潢P(guān)系；
[0045] 為了快速進(jìn)行數(shù)據(jù)點(diǎn)領(lǐng)域檢索，本發(fā)明采用k_d樹進(jìn)行點(diǎn)云數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系的建 立；k_d樹是在k維歐幾里德空間組織點(diǎn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是一種特殊的二叉樹，具有良好的k 鄰域搜索特性，在搜索速度上有較大的優(yōu)勢。
[0046] 建立k_d樹的基本思想是：對于每一個非葉子節(jié)點(diǎn)，利用k維中的某一維坐標(biāo)，將 以該非葉子節(jié)點(diǎn)為根的子樹劃分為兩部分。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)建立的具體過程如下：設(shè)非葉子節(jié) 點(diǎn)劃分后的空間稱為該非葉子節(jié)點(diǎn)的子空間，對于某非葉子節(jié)點(diǎn)S所劃分的某一個子空間 S1，利用在其中的數(shù)據(jù)點(diǎn)求每個維的方差，進(jìn)而選擇方差最大的維作為該非葉子節(jié)點(diǎn)的劃 分依據(jù)split維。依據(jù)在split維上的大小關(guān)系，將該空間中所有的數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行排序，選擇 出位于中間的點(diǎn)mid,并將在split維上小于mid的點(diǎn)歸入S的左子樹中；將在split維上 大于mid的點(diǎn)歸入S的右子樹中。由此遞歸建立k_d樹，直至所有數(shù)據(jù)點(diǎn)輸入k_d樹中。
[0047] 步驟b，利用點(diǎn)云數(shù)據(jù)生成包圍三維點(diǎn)云模型的立方體Vm，并將該立方體依據(jù)點(diǎn)云 模型的中心點(diǎn)分為8個子立方體V iQ = 0，1，. . .，7)，將所有的數(shù)據(jù)點(diǎn)依據(jù)其空間所在位置 進(jìn)行歸類，歸入各自的子立方體中；
[0048] 根據(jù)兩點(diǎn)確定一條直線的原理，以三維點(diǎn)云模型的中心點(diǎn)作為所有射線的公共 點(diǎn)，則只需要按一定規(guī)則生成射線另一點(diǎn)的坐標(biāo)，就可以生成所有的射線。
[0049] 為了方便坐標(biāo)點(diǎn)的生成，首先需要生成一個最小的能夠包圍點(diǎn)云模型的立方體 Vm，設(shè)該立方體的邊長為L，散亂點(diǎn)云在X、Y、Z軸方向的最大值和最小值分別為：Xmax、Y max、 Z_、Xnin、Ynin、Zniin，則立方體邊長的計(jì)算方法如下：
[0050] L = Max ((Xniax-Xniin)，（Yniax-Yniin)，（Z niax-Zniin)) (1)
[0051] L為邊長，（Xmin，Ymin，Zmin)為一頂點(diǎn)，作立方體，并使其能夠完全包圍點(diǎn)云模型。接 著在立方體的6個平面上生成所需要的點(diǎn)，以某一與xoy面平行的平面為例，設(shè)該平面分別 平行于X軸和Y軸的兩邊為L1、L2,并且已知兩邊的端點(diǎn)分別為Pl (XpynZ1)、P2 (x2, y2, Z2) 和P2、P3(x3, y3, z3)，如圖2所示。設(shè)閾值d，假設(shè)生成的點(diǎn)為PiOci, yi，Zi)，則生成點(diǎn)坐標(biāo) 計(jì)算方法如下：
[0052] Xi = (i/d) X (X1-X2)+x2 (i = 0,1，2, · · ·，d_l，d) (2)
[0053] Yi = (i/d) X (y3-y2)+y2 (i = 0,1，2, · · ·，d_l，d) (3)
[0054] Zi = Z1 = Z2 = Z3 (i = 0,1，2, · · ·，d_l，d) (4)
[0055] 則每個平面上生成點(diǎn)的數(shù)量為（d-1)2,可生成（d_l)2+4條射線，由此可以通過調(diào) 節(jié)閾值d的大小，以控制射線的數(shù)量，從而控制點(diǎn)云模型的精簡程度。
[0056] 步驟c，依據(jù)點(diǎn)云模型子立方體，將立方體Vm的每一個面分為4個子平面，根據(jù)上 述步驟b中的射線生成方法生成射線；
[0057] 步驟d，利用公式J = |MPX^，計(jì)算出子立方體\(1 = 0，1，...，7))中每個數(shù)據(jù) 點(diǎn)到通過該立方體的每條射線之間的距離(Ii (i = 0,1,. .. ,Max),并由數(shù)據(jù)點(diǎn)到中心點(diǎn)Mid 之間的距離得出每個數(shù)據(jù)點(diǎn)相應(yīng)的判斷閾值diSi (i = 0,1，. . .，Max)，若Cli < diSi，則視為 數(shù)據(jù)點(diǎn)需要被精簡。
[0058] 設(shè)直線L的方向向量為s = (n,m,q),設(shè)直線上一點(diǎn)為M,直線外一點(diǎn)p,則點(diǎn)p到 直線L的距離為d = 。閾值dis作為判斷距離，控制精簡程度，例：如果點(diǎn)P到直線 S L的距離d < dis，則點(diǎn)P被精簡，否則保留。
[0059] 在本發(fā)明中，由于離中心點(diǎn)越遠(yuǎn)，直線越稀疏，使得精簡程度越小，所以閾值dis 需要隨數(shù)據(jù)點(diǎn)到中心點(diǎn)距離的大小的變化而變化，距離越大，dis的值越大。
[0060] 本發(fā)明設(shè)中心點(diǎn)為Mid，數(shù)據(jù)點(diǎn)為Pi ;設(shè)閾值為diSi，用于表示每個數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行精 簡操作時的判斷距離；設(shè)另一閾值為X，用于控制di Si的值；設(shè)點(diǎn)云數(shù)量為Max，令
[0061] Clisi = XXDistance(MicUpi)2 (i = 0,1，2, · · ·，Max) (5)
[0062] 其中Distance(Mic^pi)表示組(1與口1之間的距離，通過控制閾值X的值可以間接 控制精簡程度的大小，而且其大小對精簡效率的影響非常小，所以在精簡效果允許的情況 下，可以盡量增大X的值，以提高數(shù)據(jù)精簡的整體效率。
[0063] 本發(fā)明首先對數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行空間上的劃分，根據(jù)其所在位置的不同將其歸納入不同 的子空間，接著根據(jù)射線方向的不同判斷射線會經(jīng)過哪些子空間，最后計(jì)算子空間中的數(shù) 據(jù)點(diǎn)與經(jīng)過該子空間的射線之間的距離。
[0064] 為使射線經(jīng)過的子空間更易確定，本發(fā)明將包含三維點(diǎn)云模型的立方體Vm分為八 個子立方體Vi (i = 0，1，. ..，7)，八個子立方體都以點(diǎn)云模型的中心點(diǎn)Mid為公共點(diǎn)，大立 方體Vm的每一個平面都依據(jù)子立方體分為了 4個小平面，每個平面都利用上述步驟b中的 方法進(jìn)行射線的生成，圖3為其中一個子空間的某一面生成射線的示意圖，生成射線Midp 的點(diǎn)P所在的平面T所屬于的子立方體就是該射線所經(jīng)過的子立方體，這樣無需任何計(jì)算 就可以確定射線的位置，算法實(shí)現(xiàn)簡單。
[0065] 本發(fā)明為了有效保留點(diǎn)云模型的邊界特征，采取基于鄰域數(shù)據(jù)點(diǎn)分布均勻性的邊 界保留方法保留模型的邊界。
[0066] 步驟e，將所有在上述步驟d中被視為需要被精簡的數(shù)據(jù)點(diǎn)，進(jìn)行邊界點(diǎn)判斷，若 不是邊界點(diǎn)，則不作處理，否則將其視為不能被精簡；
[0067] 在本發(fā)明中，采用一種改進(jìn)的利用點(diǎn)云坐標(biāo)值比較以達(dá)到邊界點(diǎn)判斷的方法，此 方法中，并不對每一個數(shù)據(jù)點(diǎn)都進(jìn)行邊界點(diǎn)判斷，因?yàn)槿裟滁c(diǎn)為非邊界點(diǎn)，則該點(diǎn)的若干鄰 近點(diǎn)也極有可能不是邊界點(diǎn)，設(shè)閾值Num,表示當(dāng)檢測到某數(shù)據(jù)點(diǎn)為非邊界點(diǎn)時,其鄰近點(diǎn) 中無需判斷便被視為非邊界點(diǎn)的點(diǎn)云數(shù)量，閾值Num可隨三維點(diǎn)云模型的數(shù)據(jù)量增大而增 大，通過對比例系數(shù)e和閾值Num的結(jié)合控制，該方法對于邊界保留結(jié)果的影響非常小。 [0068] 如圖4和圖5所示，圖4為每個點(diǎn)都進(jìn)行邊界判斷的結(jié)果，圖5為本發(fā)明所采用的 方法，其中圖4的比例系數(shù)e取0.9,圖5中e取0.85,閾值Num取值為1，可以看到結(jié)果并 無明顯差異，但是前者所用時間為3. 75s，而后者只用2. 70s，所以本發(fā)明方法有效地提高 了效率。
[0069] 步驟f，精簡完畢，輸出精簡后的三維點(diǎn)云模型。
[0070] 下面通過實(shí)驗(yàn)對上述過程及結(jié)果進(jìn)行說明。
[0071] 本發(fā)明所有精簡測試均在 intel CORE i5-3210M，2. 50Hz 處理器，4. 00GB(2. 91GB 可用）內(nèi)存的條件下進(jìn)行。表1為不同參數(shù)作用下的數(shù)據(jù)精簡測試數(shù)據(jù)，圖6為相應(yīng)的精 簡結(jié)果，其中，a為原始模型。
[0072] 表1不同參數(shù)作用下的數(shù)據(jù)精簡結(jié)果

【權(quán)利要求】
1. 一種基于射線原理的帶邊界保留的云數(shù)據(jù)精簡算法，其特征在于，該具體過程為： 步驟a，輸入點(diǎn)云數(shù)據(jù)，建立k-d樹以形成散亂點(diǎn)云之間的拓?fù)潢P(guān)系； 步驟b，利用點(diǎn)云數(shù)據(jù)生成包圍三維點(diǎn)云模型的立方體V111，并將該立方體依據(jù)點(diǎn)云模型 的中心點(diǎn)分為8個子立方體ViQ = 0，1，. . .，7)，將所有的數(shù)據(jù)點(diǎn)依據(jù)其空間所在位置進(jìn)行 歸類，歸入各自的子立方體中； 步驟c，依據(jù)點(diǎn)云模型子立方體，將立方體Vm的每一個面分為4個子平面，根據(jù)上述步 驟b中的射線生成方法生成射線；
，計(jì)算出子立方體ViQ = 0,1，...，7))中每個數(shù)據(jù)點(diǎn)到 通過該立方體的每條射線之間的距離Cli (i = 0,1，...，Max)，并由數(shù)據(jù)點(diǎn)到中心點(diǎn)Mid之 間的距離得出每個數(shù)據(jù)點(diǎn)相應(yīng)的判斷閾值diSi (i = 0,1，. . .，Max)，若Cli < diSi，則視為數(shù) 據(jù)點(diǎn)需要被精簡； 步驟e，將所有在上述步驟d中被視為需要被精簡的數(shù)據(jù)點(diǎn)，進(jìn)行邊界點(diǎn)判斷，若不是 邊界點(diǎn)，則不作處理，否則將其視為不能被精簡； 步驟f，精簡完畢，輸出精簡后的三維點(diǎn)云模型。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于射線原理的帶邊界保留的云數(shù)據(jù)精簡算法，其特征在 于，設(shè)定閾值Num，表示當(dāng)檢測到某數(shù)據(jù)點(diǎn)為非邊界點(diǎn)時，其鄰近點(diǎn)中無需判斷便被視為非 邊界點(diǎn)的點(diǎn)云數(shù)量，閾值Num可隨三維點(diǎn)云模型的數(shù)據(jù)量增大而增大，通過對比例系數(shù)e和 閾值Num的結(jié)合控制。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于射線原理的帶邊界保留的云數(shù)據(jù)精簡算法，其特征在 于，在上述步驟b中， 根據(jù)兩點(diǎn)確定一條直線的原理，以三維點(diǎn)云模型的中心點(diǎn)作為所有射線的公共點(diǎn)，則 只需要按一定規(guī)則生成射線另一點(diǎn)的坐標(biāo)，就可以生成所有的射線； 步驟bl，生成一個最小的能夠包圍點(diǎn)云模型的立方體V111，設(shè)該立方體的邊長為L，散亂 點(diǎn)云在X、Y、Z軸方向的最大值和最小值分別為：Xmax、Ymax、Zmax、X min、Ymin、Zmin，則立方體邊長 的計(jì)算方法如下： L = Max ((Xmax-Xmin)，（Ymax-Ymin)，（Z max-Zmin)) (1) L為邊長，（Xmin，Ymin，Zmin)為一頂點(diǎn)，作立方體，并使其能夠完全包圍點(diǎn)云模型； 步驟b2,在立方體的6個平面上生成所需要的點(diǎn)，以某一與xoy面平行的平面為例，設(shè) 該平面分別平行于X軸和Y軸的兩邊為L1、L2,并且已知兩邊的端點(diǎn)分別為Pl (Xl，yi，Z1)、 P2 (x2, y2, z2)和 P2、P3 (x3, y3, z3)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于射線原理的帶邊界保留的云數(shù)據(jù)精簡算法，其特征在 于，在上述步驟b2中，設(shè)閾值d，假設(shè)生成的點(diǎn)為Pi (Xi，yi，Zi)，則生成點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算方法如 下： Xi = (i/d) X (X1-X2) +x2 (i = 0,1，2, ? ? ?，d_l，d) (2) Yi = (i/d) X (y3-y2)+y2(i = 0,1，2, ? ? ?，d-1，d) (3) Zi = Z1 = z2 = z3 (i = 0,1，2, ? ? ?，d_l，d) (4) 則每個平面上生成點(diǎn)的數(shù)量為（d-1)2,可生成（d-l)2+4條射線，由此可以通過調(diào)節(jié)閾 值d的大小，以控制射線的數(shù)量，從而控制點(diǎn)云模型的精簡程度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的基于射線原理的帶邊界保留的云數(shù)據(jù)精簡算法，其特征 在于，在上述步驟d中， 設(shè)直線L的方向向量為s = (n，m，q)，設(shè)直線上一點(diǎn)為M，直線外一點(diǎn)p，則點(diǎn)p到直線
，閾值dis作為判斷距離，控制精簡程度；如果點(diǎn)P到直線L的距離 d< dis，則點(diǎn)P被精簡，否則保留。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于射線原理的帶邊界保留的云數(shù)據(jù)精簡算法，其特征在 于，在上述步驟d中， 設(shè)中心點(diǎn)為Mid，數(shù)據(jù)點(diǎn)為Pi ;設(shè)閾值為diSi，用于表示每個數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行精簡操作時的 判斷距離；設(shè)另一閾值為X，用于控制diSi的值；設(shè)點(diǎn)云數(shù)量為Max，令 Ciisi = xXDis tan ce(Mid，Pi)2(i = 0,1，2, ? ? ?，Max) (5) 其中，Dis tan ce (Mid，Pi)表示Mid與Pi之間的距離。
【文檔編號】G06T17/00GK104361625SQ201410360076
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月24日
【發(fā)明者】王美麗, 廖昌粟, 張宏鳴, 胡少軍, 何東健, 牛曉靜 申請人:西北農(nóng)林科技大學(xué)