赵艳妮　郭华磊

(1.陕西职业技术学院计算机科学系　西安　710100)(2.西安通信学院信息服务系　西安　710106)



一种树枝点云的骨架提取方法*

赵艳妮1郭华磊2

(1.陕西职业技术学院计算机科学系西安710100)(2.西安通信学院信息服务系西安710106)

摘要针对目前点云的树枝建模方法仅仅是使得树杆的骨架线与真实树枝的伸张形状相似，忽略了树杆局部细节层次的几何形状的展现的问题，论文提出一种树枝点云骨架点的提取方法。首先对能够表征真实树枝的骨架点的几何参数进行详细分析，然后对3D激光扫描仪采集的树枝的单侧点云数据中所蕴含的骨架点的几何参数进行了深入研究，得出了描述其几何特性的数学模型；接着通过求取树枝局部最优切分点集的主方向来描述骨架点的轴方向；最后通过运用LS-Method方法来拟合逼近树枝横截面圆的位置和半径两个几何参数，从而从树枝点云中准确的提取出了树枝骨架点位置、半径和轴方向三个几何参数。实验证明，该方法提取的树枝骨架点逼近了原始点云所蕴含的真实树枝的中轴线，有一定的实用价值。

关键词点云; 骨架建模; 局部最优切分

Class NumberTP301.6

1引言

随着虚拟现实技术的快速发展，景区场景模拟、城市数字化景观、3D电影和3D游戏等应用迅速普及。三维激光扫描仪能够非接触的、直接获取物体表面高精度的3D点云数据。树木是自然场景的重要元素之一，其形态模拟的逼真程度直接决定着场景模拟的成功。由于树木拓扑结构十分复杂，最初，人们对树木的3D点云数据理解不深入，从图像处理角度理解点云数据，树木建模仅仅实现树木整体形状与真实树木相似，细节效果不逼真[1]。……