云中所有点的个数。
[0033] 步骤S23,距离计算模块103计算三角网格化后的每一个三角形到拟合平面的距 离。在本实施例中，距离计算模块103计算三角网格化后的每一个三角形到拟合平面的距 离包括步骤：（1)获取三角网格化后的三角形数据，根据三角形数据中的顶点序号得到三 个顶点；（2)分别计算出每个顶点到拟合平面的距离；(3)计算求三个顶点到拟合平面的距 离的平均值，即为三角形到拟合平面的距离；（4)重复以上步骤，计算所有三角形到拟合平 面的距离。具体地：（1)获取三角形的顶点的坐标：点云的每个点的都有一个序号，三角形 的数据实际就是三个顶点对应的序号，根据这个序号就可以获得三个顶点的坐标。（2)计算 每个顶点到拟合平面的距离：假设一点P坐标为（XI，Yl，Z1)，该点到拟合平面AX+BY+CZ+D =0 的投影点为 P'（X2, Y2, Z2)，T = -(A*X1+B*Y1+C*Z1+DV(A*A+B*B+C*C)，则 X2 = X1+A*T，Y2 = Y1+B*T，Z2 = Z1+OT，其中*号表示乘法运算，即可计算出点到拟合平面距
(3)计算三角形到拟合平面的距离：按照步 骤（2)分别计算出三个顶点到拟合平面的距离，最后计算平均值，即为三角形到拟合平面 的距离。
[0034] 步骤S24,法向量计算模块104计算三角网格化后的每一个三角形的法向量。在本 实施例中，法向量计算模块104根据向量的叉乘计算法计算出每一个三角形的法向量，再 计算每一个三角形法向量与拟合平面的夹角。
[0035] 步骤S25,法向量计算模块104判断每一个三角形法向量和拟合平面法向量的夹 角是否小于90度。若夹角大于等于90度，则判定该三角形不符合点云精度要求，直接忽略 掉，后续不做任何处理，流程结束。若夹角小于90度的，则流程转向步骤S26。
[0036] 步骤S26,颜色标注模块105将到拟合平面不同距离的三角形标注成不同的颜色 以表示不同的点云精度。在本实施例中，颜色标注模块105根据需求将与拟合平面不同距 离的三角形标注不同的颜色，这时需要一个颜色条来作为参照。根据用户的需求和点云的 数据信息，会动态生成如下图5 (A)所示的颜色条，其包括红色、黄色、蓝色、浅蓝色、绿色、 黑色、紫色、橙色等。如图5 (B)所示，假如三角形的三个顶点到拟合平面的距离分别为：S1 =0.005、S2 = 0.0047、S3 = 0.0051，所以三角形到拟合平面的距离为0.004933,参考图5 (A)所示的颜色条，将该三角形S1S2S3的颜色标注为绿色。
[0037] 步骤S27,报告生成模块106产生一份表不点云精度的彩色点云分布图像报告，以 及产生一份表不点云相关信息和精度的点云信息报告，并将彩色点云图像报告和点云信息 报告显示在显示设备13上，或保存在存储设备11中。在本实施例中，所述点云精度分布图 像报告，用不同颜色表示不同的精度，简单、直观，可以很容易的了解产品的精度情况，从而 方便对产品的生产进行校正。所述点云信息报告则对点云的一些关键数据进行了说明。报 告生成模块106可以根据点云中的每个点到到拟合平面的距离取出所有点到拟合平面的 距离中偏差最大和偏差最小的输出到点云信息报告中，再将所有点到拟合平面的平均偏差 以及标准偏差，输出到点云信息报告中。如图6所示，报告生成模块106最终输出所示的点 云信息报告，该点云信息报告包括：第一部分内容为点云点的数目，点到拟合面的距离信 息，拟合平面的sigma值等信息；第二部分为内容为当前生成的颜色条的相关信息。
[0038] 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施例对 本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行 修改或者等同替换都不应脱离本发明技术方案的精神和范围。
【主权项】
1. 一种图形化平面数据分析系统，运行于计算机装置中，该计算机装置连接有数据库， 其特征在于，该系统包括： 点云网格化模块，用于从资料库中获取点云文件，从该点云文件中解析出点云数据，并 将点云数据进行三角网格化； 平面拟合模块，用于根据三角网格化后的点云数据拟合出一个平面，并计算该拟合平 面的法向量； 距离计算模块，用于计算三角网格化后的每一个三角形到拟合平面的距离； 法向量计算模块，用于计算三角网格化后的每一个三角形的法向量，以及判断每一个 三角形法向量与拟合平面法向量的夹角是否小于90度； 颜色标注模块，用于将所有夹角小于90度的不同三角形标注成不同的颜色以表示不 同的点云精度；以及 报告生成模块，用于产生一份表不点云精度的彩色点云分布图像报告，以及产生一份 表示点云相关信息和精度的点云信息报告。2. 如权利要求1所述的图形化平面数据分析系统，其特征在于，所述的三角网格化是 根据点云中每三个点构成的三角形的外接圆内不能存在第四个点的原则将点云中的所有 点进行二角网格化。3. 如权利要求1所述的图形化平面数据分析系统，其特征在于，所述的拟合平面是利 用拟牛顿迭代算法将所述三角网格化后的点云数据拟合形成。4. 如权利要求1所述的图形化平面数据分析系统，其特征在于，所述的计算三角网格 化后的每一个三角形到拟合平面的距离包括步骤： 获取三角网格化后的三角形数据，根据三角形数据中的顶点序号得到三个顶点； 分别计算出每个顶点到拟合平面的距离； 计算求三个顶点到拟合平面的距离的平均值，即为三角形到拟合平面的距离； 重复以上步骤，计算所有三角形到拟合平面的距离。5. 如权利要求1所述的图形化平面数据分析系统，其特征在于，所述的颜色标注模块 还用于产生一个用于标注每一个到拟合平面具有不同距离的三角形的颜色条，该颜色条包 括具有到拟合平面不同距离的三角形所需标注的颜色信息。6. -种图形化平面数据分析方法，应用于计算机装置中，该计算机装置连接有数据库， 其特征在于，该方法包括步骤： 从资料库中获取点云文件，从该点云文件中解析出点云数据，并将点云数据进行三角 网格化； 根据三角网格化后的点云数据拟合出一个平面，并计算该拟合平面的法向量； 计算三角网格化后的每一个三角形到拟合平面的距离； 计算三角网格化后的每一个三角形的法向量； 判断每一个三角形法向量与拟合平面法向量的夹角是否小于90度； 将所有夹角小于90度的不同三角形标注成不同的颜色以表示不同的点云精度；以及 产生一份表不点云精度的彩色点云分布图像报告，以及产生一份表不点云相关信息和 精度的点云信息报告。7. 如权利要求6所述的图形化平面数据分析方法，其特征在于，所述的三角网格化是 根据点云中每三个点构成的三角形的外接圆内不能存在第四个点的原则将点云中的所有 点进行二角网格化。8. 如权利要求6所述的图形化平面数据分析方法，其特征在于，所述的拟合平面是利 用拟牛顿迭代算法将所述三角网格化后的点云数据拟合形成。9. 如权利要求6所述的图形化平面数据分析方法，其特征在于，所述的计算三角网格 化后的每一个三角形到拟合平面的距离包括步骤： 获取三角网格化后的三角形数据，根据三角形数据中的顶点序号得到三个顶点； 分别计算出每个顶点到拟合平面的距离； 计算求三个顶点到拟合平面的距离的平均值，即为三角形到拟合平面的距离； 重复以上步骤，计算所有三角形到拟合平面的距离。10. 如权利要求6所述的图形化平面数据分析方法，其特征在于，该方法还包括步骤： 产生一个用于标注每一个到拟合平面具有不同距离的三角形的颜色条，该颜色条包括具有 到拟合平面不同距离的三角形所需标注的颜色信息。
【专利摘要】一种图形化平面数据分析系统及方法，应用于计算机装置中。该方法包括步骤：从资料库中获取点云文件，从该点云文件中解析出点云数据，并将点云数据进行三角网格化；根据三角网格化后的点云数据拟合出一个平面，并计算该拟合平面的法向量；计算三角网格化后的每一个三角形到拟合平面的距离；计算每一个三角形的法向量；判断每一个三角形法向量与拟合平面法向量的夹角是否小于90度；将所有夹角小于90度的三角形标注成不同的颜色以表示不同的点云精度；产生一份表示点云精度的彩色点云分布图像报告，以及产生一份表示点云相关信息和精度的点云信息报告。实施本发明，能够通过对点云数据分析及处理来产生高精度的点云精度分析报告。
【IPC分类】G06T11/00, G06T7/00
【公开号】CN105590311
【申请号】CN201410639835
【发明人】张旨光, 吴新元, 李志涯, 杨宗涛
【申请人】富泰华工业（深圳）有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2014年11月13日
【公告号】US20160138914