基于改进法线方向的泊松曲面重构算法

作者：黄矿裕; 唐昀超; 邹湘军; 陈明猷; 方雅媚; 雷子毅

来源：激光与光电子学进展, 2019, 56(14): 88-95.

• 图像处理
• 三维点云
• 曲面重构
• 法线定向
• 法线估计
• 泊松曲面重构

针对三维点云在泊松曲面重构过程中由于法线方向不一致而导致重构结果出现偏差的问题,提出一种基于改进法线方向的泊松曲面重构算法。利用包围盒将原始点云分割为若干个立方体体素,并将每个有效体素标记为"位置已知"或"位置未知"。采用KD(k-dimensional)树对每个有效体素内的点云重新排序,利用主成分分析法进行法线估计,将新的顺序作为法线传播方向,实现点云法线的局部定向。针对"位置已知"的体素,依据体素质心位置完成法线的全局定向;对于"位置未知"的体素,则依据相邻体素的法线实现法线的全局定向。最后,结合法线定向结果对点云进行泊松曲面重构。实验结果表明,该算法能将复杂曲面点云的法线定向至同一侧,法线估计误差接近于0,能较好地实现泊松曲面重构,提高重构曲面的准确度。

• 单位
  仲恺农业工程学院; 华南农业大学