袁小翠,吴禄慎,陈华伟

(1.南昌工程学院 江西省精密驱动与控制重点实验室，江西 南昌 330099;2.南昌大学 机电工程学院，江西 南昌 330031)



尖锐特征曲面散乱点云法向估计

袁小翠1*,吴禄慎2,陈华伟2

(1.南昌工程学院 江西省精密驱动与控制重点实验室，江西 南昌 330099;2.南昌大学 机电工程学院，江西 南昌 330031)

针对现有算法对尖锐特征曲面点云法矢估计不准确，点云处理时容易丢失曲面细节特征等问题，提出一 种尖锐特征曲面散乱点云法向估计法。该方法用主成分分析法粗估计点云法向；然后，根据各邻域点的空间欧氏距离和法向距离对各邻域法向加权，用加权邻域法向之和来更新当前点的法向；最后，测试估计法向与标准法向的误差，评价估计法矢的准确性，并且将估计的法向应用到点云数据处理中来比较特征保留效果。实验结果表明：本文方法能够准确地估计尖锐特征曲面的法向，最小误差接近0。另外，该方法对噪声有较好的鲁棒性，点云处理时能保留曲面的尖锐特征。相比于其他特征曲面法向估计法，所提出的方法估计的法向误差更小、速度更快、耗时更少。

散乱点云；尖锐特征；法向估计；逆向工程；特征保留；主成分分析

1　引　言

法向量是点云的重要属性之一，点云法向量的有效估计是逆向工程中点云数据处理的基础，除了精确和高质量的点云绘制方法主要依赖于法向量，此外，许多有效的点云处理方法也都需要准确的法向量作为输入，如点云去噪[1]、分割[2]、数据精简[3]、曲面重建等[4]。……