点云精简系统及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种数据处理系统及方法，尤其涉及一种点云精简系统及方法。
【背景技术】
[0002] 经过多视角测量、点云拼接、点云修缮等处理后的点云非常密集，这样的点云不仅 会使计算机运行速度变慢，处理效率低，还会影响利用该点云重构的曲面的光顺性，特别是 拼接的点云重迭的地方，点云密度比其它地方高。因此，需要去除部份点云，让点云密度均 匀。精简的最理想效果是精简后的点云具有较少的数量的同时又不丢失物体表面细节特 征。
[0003] 现有的点云精简方法主要是通过随机、包围盒等方法。随机的方法容易丢失细节 特征，利用传统的包围盒的方法则效率低且不能保证精度，这些方法只适用于简单模型，对 于数据量大的和三维扫描后拼接的点云效果不理想。
【发明内容】
[0004] 鉴于以上内容，有必要提供一种点云精简方法及系统，根据用户需要的比例自动 进行点云精简。
[0005] -种点云精简方法，包括步骤：载入点云模型，并接收输入的点云模型的精简比 例；计算上述点云的包围盒，并根据所述精简比例将该包围盒划分为多个栅格；：选择一个 或者相邻的多个栅格；获取所选择的栅格内的所有点，得到该所有点组成的点集，并构建一 个与该点集的中心点相交，以该点集矩阵的特征向量为法向量的平面，计算所述点集中的 每个点到上述平面的曲率，并根据该每个点的曲率计算出平均曲率；根据所述点集中的每 个点的曲率与所述平均取率，对上述选择栅格内的点进行精简；及输出精简后的点云模型。
[0006] -种点云精简系统，包括：接收模块，用于载入点云模型，并接收输入的点云模型 的精简比例；第一计算模块，用于计算上述点云的包围盒，并根据所述精简比例将该包围盒 划分为多个栅格；选择模块，用于选择一个或者相邻的多个栅格；第二计算模块，用于获取 所选择的栅格内的所有点，得到该所有点组成的点集，并构建一个与该点集的中心点相交， 以该点集矩阵的特征向量为法向量的平面，计算所述点集中的每个点到上述平面的曲率， 并根据该每个点的曲率计算出平均曲率；精简模块，用于根据所述点集中的每个点的曲率 与所述平均取率，对上述选择栅格内的点进行精简；及输出模块，用于输出精简后的点云模 型。
[0007] 相较于现有技术，本发明所述的点云精简系统及方法采用改进的包围盒方法对点 云进行划分，考虑曲率的变化对点云均匀分割，根据用户需要的比例自动进行点云精简，可 以对物体细节保存完好，且方法简洁、计算速度快、效率高，适用与数据量大的散乱三维数 据点云，特别适合扫面后拼接的不均匀点云。
【附图说明】
[0008]图1是本发明点云精简系统较佳实施例的硬件架构示意图。
[0009]图2是本发明点云精简系统较佳实施例的功能模块图。
[0010] 图3是本发明点云精简方法较佳实施例的流程图。
[0011] 主要元件符号说明
[0012]
[0013]
【主权项】
1. 一种点云精简方法，其特征在于，该方法包括： 接收步骤：载入点云模型，并接收输入的点云模型的精简比例； 第一计算步骤：计算上述点云的包围盒，并根据所述精简比例将该包围盒划分为多个 栅格； 选择步骤；选择一个或者相邻的多个栅格； 第二计算步骤：获取所选择的栅格内的所有点，得到该所有点组成的点集，并构建一个 与该点集的中也点相交，W该点集矩阵的特征向量为法向量的平面，计算所述点集中的每 个点到上述平面的曲率，并根据该每个点的曲率计算出平均曲率； 精简步骤：根据所述点集中的每个点的曲率与所述平均取率，对上述选择栅格内的点 进行精简；及 输出步骤：输出精简后的点云模型。
2. 如权利要求1所述的点云精简方法，其特征在于，在所述接收步骤中，所述的点云模 型从一个存储设备中载入或者从一个H维扫描系统中获取。
3. 如权利要求1所述的点云精简方法，其特征在于，所述栅格的边长为： D二茄￡-; /口. 5 其中，n是上述点云模型中点的个数，L是所述最大包围盒的边长，及3是所述点云模型 的精简比例。
4. 如权利要求1所述的点云精简方法，其特征在于，在所述的精简步骤中，将所述点集 中的每个点的曲率与所述平均取率相比较，删除曲率与平均曲率的差值大于一个预设值的 点。
5. -种点云精简系统，其特征在于，该系统包括： 接收模块，用于载入点云模型，并接收输入的点云模型的精简比例； 第一计算模块，用于计算上述点云的包围盒，并根据所述精简比例将该包围盒划分为 多个栅格； 选择模块，用于选择一个或者相邻的多个栅格； 第二计算模块，用于获取所选择的栅格内的所有点，得到该所有点组成的点集，并构建 一个与该点集的中也点相交，W该点集矩阵的特征向量为法向量的平面，计算所述点集中 的每个点到上述平面的曲率，并根据该每个点的曲率计算出平均曲率； 精简模块，用于根据所述点集中的每个点的曲率与所述平均取率，对上述选择栅格内 的点进行精简；及 输出模块，用于输出精简后的点云模型。
6. 如权利要求5所述的点云精简系统，其特征在于，所述接收模块一个存储设备中载 入所述点云模型或者从一个H维扫描系统中获取所述点云模型。
7. 如权利要求5所述的点云精简系统，其特征在于，所述栅格的边长为： 。=减7。. 曼 其中，n是上述点云模型中点的个数，L是所述最大包围盒的边长，及B是所述点云模型 的精简比例。
【专利摘要】一种点云精简方法，该方法包括步骤：载入点云模型，并接收输入的点云模型的精简比例；计算上述点云的包围盒，并根据所述精简比例将该包围盒划分为多个栅格；选择一个或者相邻的多个栅格；获取所选择的栅格内的所有点，得到该所有点组成的点集，并构建一个与该点集的中心点相交，以该点集矩阵的特征向量为法向量的平面，计算所述点集中的每个点到上述平面的曲率，并根据该每个点的曲率计算出平均曲率；根据所述点集中的每个点的曲率与所述平均取率，对上述选择栅格内的点进行精简；及输出精简后的点云模型。本发明还提供一种点云精简系统。本发明可以根据用户需要的比例自动进行点云精简。
【IPC分类】G06T3-40, G06T7-00, G06T5-00
【公开号】CN104794687
【申请号】CN201410026045
【发明人】张旨光, 吴新元, 谢鹏
【申请人】鸿富锦精密工业（深圳）有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2014年1月20日
【公告号】US20150206028