[发明专利]用于生成几何结构的多维表面模型的方法和系统

权利要求书

1.一种用于生成几何结构的多维表面模型的系统，该系统包括：

处理设备，所述处理设备被配置为：

获取一组方位数据点，其包括对应几何结构区域表面上相应方位的多个方位数据点；

确定在该组方位数据点的至少一个方向上的最大或最小坐标；

限定边界盒，所述边界盒包含该组方位数据点中的每个方位数据点，其中限定边界盒包括限定所述边界盒的边等于所述坐标；

构造对应所述边界盒的体元栅格，其中所述体元栅格包括多个体元；

对于每个方位数据点，计算该方位数据点与所述多个体元中每一个体元之间的距离；

将与至少一个方位数据点之间的距离小于预定阈值的每个体元确定为内部体元；以及

从所述体元栅格的所述多个体元中的所述内部体元提取多面表面模型。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述多面表面模型包括所述多个体元中某些体元的α-包逼近。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理设备被配置为执行下述中的至少一个：

削减所述多面表面模型的表面以从中移除多余的面；以及

使所述多面表面模型的所述表面平滑。

4.根据权利要求3所述的系统，其中所述处理设备被配置为削减所述表面模型的表面，所述处理设备还被配置为：

生成削减队列，其包含符合至少一个预定削减标准的所述多面表面模型的每个体元；

以优选顺序排列所述削减队列中的顶点；

选择所述削减队列中的最高优先级顶点；

确定包含所述最高优先级顶点的最高优先级边缘，其中所述最高优先级边缘包含所述最高优先级顶点和相邻的顶点；以及

通过从所述多面表面模型删除所述最高优先级顶点，并将关联至所述最高优先级顶点的所述多面表面模型的所有边缘移动至所述相邻的顶点，从而来折叠所述最高优先级边缘。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理设备被配置为使用移动立方体算法来提取所述多面表面模型。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，在限定包含所述组方位数据点的每个方位数据点的边界盒时，所述处理设备被配置为：

获取多个感测的方位数据点；

针对所述组方位数据点中的每个所感测的方位数据点，将至少一个所计算的方位数据点添加至该组方位数据点；以及

限定三维边界盒，其包含所述组方位数据点中的每个所述所感测的方位数据点和所述所计算的方位数据点。

7.根据权利要求6所述的系统，其中所述处理设备还被配置为将所述边界盒沿其一个或多个轴扩展预定距离。

8.根据权利要求7所述的系统，其中所述处理设备被配置为将所述边界盒扩展以使其尺寸为所述体元栅格的体元的尺寸的整数倍。

9.根据权利要求6所述的系统，其中所述处理设备还被配置为针对所述组方位数据点中的所述所感测的方位数据点中的至少一个，将多个所计算的方位数据点添加至所述组方位数据点。

10.根据权利要求9所述的系统，其中所述处理设备被配置为沿对应所述所感测的方位数据点的至少一个轴添加所述多个所计算的方位数据点。

11.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理设备被配置为识别所述体元栅格中的所述多个体元。

12.根据权利要求11所述的系统，其中，在识别所述体元栅格中的所述多个体元时，所述处理设备被配置为：

针对每个方位数据点计算所述方位数据点和所述体元栅格中的每个体元之间的距离；

生成体元的第一子集，其包括距至少一个所述方位数据点的距离小于第一预定距离的那些体元；

生成体元的第二子集，其包括不包含在第一子集中并且邻近所述第一子集中至少一个所述体元的那些体元；

针对第二子集中的每个体元计算所述体元和所述第一子集中每个体元的距离；以及

识别所述体元的第一子集中距离所述第二子集中每个体元超过第二预定距离的每个体元。