發(fā)布時(shí)間：2024-04-13 01:56

　　針對(duì)激光測(cè)量的點(diǎn)云數(shù)據(jù)過(guò)大而導(dǎo)致計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度緩慢和資源浪費(fèi)等問(wèn)題,在角度偏差法存在缺陷的基礎(chǔ)上,提出將點(diǎn)曲率、角度和距離相結(jié)合的角度距離法對(duì)激光測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行精簡(jiǎn)。該方法將點(diǎn)曲率變化與角度閾值變成一個(gè)能依據(jù)數(shù)據(jù)點(diǎn)曲率大小的調(diào)整自身數(shù)據(jù)大小的函數(shù),并聯(lián)合最小距離法設(shè)定距離閾值,對(duì)大于閾值的數(shù)據(jù)點(diǎn)保留。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該方法能有效保留曲率值大的點(diǎn),防止出現(xiàn)斷點(diǎn),且在精簡(jiǎn)效果上,精度與精簡(jiǎn)數(shù)據(jù)都優(yōu)于角度偏差法的。

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【部分圖文】：

圖2角度距離法原理示意圖

最后,針對(duì)傳統(tǒng)角度偏差法對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)點(diǎn)曲率變化的自適應(yīng)力較差的問(wèn)題,角度距離法采取將帶有自適應(yīng)屬性的角度閾值?ai和最小距離d聯(lián)立作為精簡(jiǎn)數(shù)據(jù)的衡量準(zhǔn)則,其原理示意圖如圖2所示。具體算法精簡(jiǎn)過(guò)程如下:

圖1角度偏差法示意圖

角度偏差法的原理在于引入一個(gè)角度偏差值?a來(lái)判讀數(shù)據(jù)點(diǎn)是否保留,即設(shè)立一角度閾值?a,再取一條曲線,令第二個(gè)點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn),命名為P2,將其前后相鄰的點(diǎn)命名為P1與P3;比較向量和之間的夾角a2與?a的大小,當(dāng)a2<?a時(shí),去除該點(diǎn)。然后連接后續(xù)點(diǎn)繼續(xù)進(jìn)行角度比較,直到a2≥?a時(shí),....

圖3原始數(shù)據(jù)點(diǎn)、局部放大及曲率變化圖

以委托英國(guó)真尚有限公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)所得的激光測(cè)量?jī)x對(duì)某管道進(jìn)行輪廓測(cè)量,其測(cè)量精度不超過(guò)±0.02mm。現(xiàn)對(duì)管道某一截面進(jìn)行測(cè)量,獲得原始測(cè)量數(shù)據(jù)后,選取部分?jǐn)?shù)據(jù)(選取部分?jǐn)?shù)據(jù)點(diǎn)為705個(gè))濾波去噪處理后分析其特點(diǎn),如圖3所示。圖3原始數(shù)據(jù)點(diǎn)、局部放大及曲率變化圖

圖3原始數(shù)據(jù)點(diǎn)、局部放大及曲率變化圖

圖3原始數(shù)據(jù)點(diǎn)、局部放大及曲率變化圖由圖3可以看出,原始數(shù)據(jù)是管道輪廓截面的一片段,測(cè)量點(diǎn)分布較密集,點(diǎn)密度約為每毫米15.6個(gè)且曲率較大段的點(diǎn)分布更密集。從局部放大圖中可以看到輪廓表面凹凸不平的細(xì)節(jié)特征,細(xì)節(jié)特征能反映表面的粗糙程度等信息。同時(shí),從曲率變化圖3c來(lái)看,原始數(shù)據(jù)....

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