北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院，北京 100192
在通过单目光栅投影系统形成零件三维点云的过程中，零件表面及边界的反光会造成部分点云突变，使后续重建及测量过程出现误差。本文提出一种相位补偿方法，结合物体轮廓信息和相位等级图的递增特性设计图像处理算法，实现对连续相位图的补偿，减小零件表面及边界反光导致的干扰。实验结果表明，进行相位补偿后能使零件表面及边界点云突变的数量减少，提高在零件表面及边界存在反光的情况下三维点云的重建效果。
遥感与传感器 光栅投影 外差相位补偿 点云重建 零件 激光与光电子学进展
2023, 60(9): 0928001
1 西安理工大学自动化与信息工程学院，陕西 西安 710048
2 西安理工大学工程训练中心，陕西 西安 710048
水下目标探测在水下事故搜救、设备维护以及资源勘探等领域有重要的应用。通过实验模拟了两种典型海域的水体环境，研究了盐度和浊度这两个水体物理特性参数以及探测距离对水下潜艇、滑翔机和锚雷的激光点云三维重建效果的影响，并将重建后的三维点云数据和三种模型的标准点云进行对比并分析误差。结果表明：盐度变化对水下目标三维点云重建的影响较小，平均误差变化范围在1 mm以内；浊度增大会增强水体的后向散射影响，对成像有较大的干扰，有效点数显著减少；随着探测距离的增大，均值误差呈线性上升，目标点云图像的轮廓变得模糊。
图像处理 水下探测 真实水体模拟 三维点云重建 误差分析
1 西安邮电大学计算机学院, 陕西 西安 710121
2 南密西西比大学计算机科学与工程学院, 密西西比 哈迪斯堡 39406
3 石河子大学信息科学与技术学院, 新疆 石河子 832000
4 宁夏医科大学总医院耳鼻咽喉头颈外科, 宁夏 银川 750004
5 西安邮电大学自动化学院, 陕西 西安 710121
提出一种点云数据隐式曲面高效重建算法。该算法首先基于传统径向基函数隐式曲面重建算法对点云数据进行低解析度、低精度快速插值,然后采用三线性插值对点云数据进行高解析度、低精度插值,最后根据欧氏距离确定点云零水平集附近需要处理的区域,处理过程中只对区域内点云数据进行滤波降噪。与传统方法相比,本文算法既可以保证曲面重建精度,又可以缩短计算时间。在头部点云数据的曲面重建过程中,本文算法能够实现与传统算法相近的精度,同时使插值运算时间减少63.21%。
机器视觉 点云重建 隐式曲面重建 三线性插值 激光与光电子学进展
2021, 58(4): 0415003
1 上海工程技术大学机械与汽车工程学院, 上海 201620
2 上海司南卫星导航技术股份有限公司, 上海 201801
泊松算法在重建时物体边缘容易产生未封闭的曲面,最终建成的物体存在表面粗糙、孔洞等问题。基于此,提出一种改进的三维点云重建算法。该方法首先用统计滤波器对点云简化去噪,消除重建表面的锯齿状现象;然后建立点云间拓扑结构,对点云法向量进行法向重定向,以减少法向指向的二义性;最后将具有磁盘拓扑结构的点云映射到平面,将二维三角剖分方法应用于平面参数化,给二维点提供三角形连通性,并将其传输回三维点云形成网格曲面。经过实验验证,该方法可以有效地去除噪声点,构建更加规则的三角形网格,并能有效地去除伪封闭曲面,明显改善带孔洞的表面点云重建效果且重建时间降低。
成像系统 泊松算法 Delaunay算法 简化去噪 法向估计 点云重建 激光与光电子学进展
2020, 57(2): 021102
