慕元军

摘要：利用激光线结构扫描系统采集到的数据都是扫描线型点云数据，根据扫描线点云数据自身的拓扑关系，提出了一种增量式的三角化算法进行曲面重构，在点云数据的预处理上采用高斯滤波去除噪声、曲率均匀精简法对数据精简压缩，然后对相邻扫描线进行网格剖分构造初始网格，通过判断网格中相邻的三角形法矢方向的一致性，确定扫描线是否交叉，对于交叉处的网格进行调整。

关键词：扫描线 点云数据 曲面重构

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）06-0000-00

随着计算机技术的发展以及数字图形学研究的深入，逆向工程作为一种快速设计与制造的技术，成为了研究与应用的热点。广泛的应用于飞机、船舶、模具等领域。在这些产品的设计、生产、检测、试验等环节经常需要实时动态的观测扫描的结果，因此对曲面重构的速率提出了更高要求。

本文提出一种增量式的三角化算法，充分利用扫描线点云的拓扑关系，将相邻的扫描线进行重构，按重构的结果进行相应的调整得到最终网格结构，该方法可以实现高效、高精度的自由曲面重构。

1 扫描线点云数据的预处理

1.1 激光扫描点云数据的特点

本文采用的FARO ScanArm激光扫描仪属于线结构光扫描系统。它利用激光三角法测量原理，采集物体表面的三维信息。在激光扫描仪进行数据采集时，每次激光投影到物体表面上的光刀，都将在一个平面内，采集到的三维数据有一维是不变的，所以一条扫描线上的点云数据可以看成是在一个平面上。……