一种基于高斯映射的三维点云特征线提取方法

徐卫青; 陈西江; 章光; 袁俏俏

doi:doi:10.3788/LOP56.091403

激光与光电子学进展, 2019, 56 (9): 091403, 网络出版: 2019-07-05

一种基于高斯映射的三维点云特征线提取方法下载： 1367次

Method for Extraction of Feature Lines of Three-Dimensional Laser Point Cloud Based on Gaussian Map

徐卫青 ^*陈西江章光袁俏俏

作者单位

武汉理工大学资源与环境工程学院, 湖北武汉 430000

图 & 表

图 1. 算法流程

Fig. 1. Flow chart of algorithm

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图 2. Kd-树的递归过程

Fig. 2. Recursive process of Kd-tree

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图 3. 曲面∑的高斯映射

Fig. 3. Gauss map of surface ∑

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图 4. 某一目标点的邻域法向量投影

Fig. 4. Neighborhood normal vector projection of certain target point

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图 5. 高斯映射点的分布规律。(a)点型聚类;(b)线型聚类;(c)面型聚类

Fig. 5. Distribution law of Guassian map points. (a) Point clustering; (b) linear clustering; (c) surface clustering

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图 6. 不同算法对规则点云特征线提取效果对比。(a)简化后点云;(b)所提算法;(c)文献[ 9]中的算法;(d)文献[ 10]中的算法

Fig. 6. Extraction effect comparison of feature lines of regular point clouds by different algorithms. (a) Simplified point cloud; (b) proposed algorithm; (c) method in Ref. [9]; (d) method in Ref. [10]

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图 7. 不同算法对不规则点云特征线提取效果对比。(a)简化后点云;(b)所提算法; (c)文献[ 9]中的算法;(d)文献[ 10]中的算法

Fig. 7. Extraction effect comparison of feature lines of irregular point clouds by different algorithms. (a) Simplified point cloud; (b) proposed algorithm; (c) method in Ref. [9]; (d) method in Ref. [10]

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表 1图7中雕塑模型特征点提取状况和运行时间

Table1. Feature point extraction and running time of feature points of sculpture model in Fig. 7

Sculpture pointcloud model	Original pointnumber	Featurepoint number	Runningtime /s
Proposedalgorithm	48238	6855	10
Method inRef. [9]	48238	6099	25
Method inRef. [10]	48238	6236	19

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徐卫青, 陈西江, 章光, 袁俏俏. 一种基于高斯映射的三维点云特征线提取方法[J]. 激光与光电子学进展, 2019, 56(9): 091403. Weiqing Xu, Xijiang Chen, Guang Zhang, Qiaoqiao Yuan. Method for Extraction of Feature Lines of Three-Dimensional Laser Point Cloud Based on Gaussian Map[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2019, 56(9): 091403.

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图 1. 算法流程

Fig. 1. Flow chart of algorithm

图 2. Kd-树的递归过程

Fig. 2. Recursive process of Kd-tree

图 3. 曲面∑的高斯映射

Fig. 3. Gauss map of surface ∑

图 4. 某一目标点的邻域法向量投影

Fig. 4. Neighborhood normal vector projection of certain target point

图 5. 高斯映射点的分布规律。(a)点型聚类;(b)线型聚类;(c)面型聚类

Fig. 5. Distribution law of Guassian map points. (a) Point clustering; (b) linear clustering; (c) surface clustering

图 6. 不同算法对规则点云特征线提取效果对比。(a)简化后点云;(b)所提算法;(c)文献[ 9]中的算法;(d)文献[ 10]中的算法

Fig. 6. Extraction effect comparison of feature lines of regular point clouds by different algorithms. (a) Simplified point cloud; (b) proposed algorithm; (c) method in Ref. [9]; (d) method in Ref. [10]

图 7. 不同算法对不规则点云特征线提取效果对比。(a)简化后点云;(b)所提算法; (c)文献[ 9]中的算法;(d)文献[ 10]中的算法

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Fig. 5. Distribution law of Guassian map points. (a) Point clustering; (b) linear clustering; (c) surface clustering

图 6. 不同算法对规则点云特征线提取效果对比。(a)简化后点云;(b)所提算法;(c)文献[ 9]中的算法;(d)文献[ 10]中的算法

Fig. 6. Extraction effect comparison of feature lines of regular point clouds by different algorithms. (a) Simplified point cloud; (b) proposed algorithm; (c) method in Ref. [9]; (d) method in Ref. [10]

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