[发明专利]一种重构脚部点云模型处理方法及系统

说明书

本发明涉及一种重构脚部点云模型处理方法及系统，该方法包括以下步骤：获得由多幅二维图像匹配重构的点云三维模型；先用空间层次剖分的方法对点云三维模型进行分片，为每个分片计算一个简化表示，得到简化的点云模型；运用弦高差法，连接检测点的前后两点，计算中间数据点到弦的距离，将这个距离与给到的允差值对比，若大于允差值则为异常点，将其删除，从而去除点云模型中密度高，曲率变化较大的地方的噪点；再运用加权中值滤波法，消除毛刺，平滑模型；通过计算每条边的长度均匀孔洞边界，根据计算出各夹角的大小，计算得到填充点坐标，对于落在孔洞区域外的非法判断点进行去除；反复循环该过程，直至不能计算出新的填充点，则孔洞填充结束。

技术领域

本发明涉及鞋楦模型构建技术，特别涉及一种重构脚部点云模型处理方法及系统。

背景技术

人脚具有容易发生变形和很难处于静止状态等特征，如果使用接触式测量设备获取脚的点云数据，在测量过程中测量设备的探头会挤压脚面，让人脚形状发生变形，在使人脚收到损伤的同时也使得测量获取的人脚点云产生一些误差。而且使用接触式测量设备需要人脚一直处于某一特定位置，并需要使用设备将其固定在工作台上，在进行测量时人脚还需要跟随工作台移动，人脚很难实现这些需求，这就导致许多脚部特征参数和一些复杂曲面，曲线都无法被测量出来，使得人脚测量点云数据存在很大的误差。考虑到安全健康的要求，用来测量人脚点云的扫描设备的射线不能对人体有危害，因此在非接触式测量中的射线成像方法和工业计算机断层扫描成像法都不能用在人脚点云的测量。本发明流程使用非接触时拍摄的方式，由拍摄的图像重构出人脚模型。

而现有的鞋楦模型逆向重构文件格式大多为点云模型和由边界混成法或小平面特征法生成的NURBS曲面模型，这些方法得到的模型部分会失真，光顺性不好，存在较n多冗余点，储存空间大，数据管理和分析难度大，不利于模型的实时处理。

发明内容

本发明的目的在于，解决现有技术脚部鞋楦模型构建存在的上述问题。

为实现上述目的，一方面，本发明提供了一种重构脚部点云模型处理方法，该方法包括以下步骤：

获得由多幅二维图像匹配重构的点云三维模型；先用空间层次剖分的方法对点云三维模型进行分片，为每个分片计算一个简化表示，得到简化的点云模型；运用弦高差法，连接检测点的前后两点，计算中间数据点到弦的距离，将这个距离与给到的允差值对比，若大于允差值则为异常点，将其删除，从而去除点云模型中密度高，曲率变化较大的地方的噪点；再运用加权中值滤波法，消除毛刺，平滑模型；通过计算每条边的长度均匀孔洞边界，如果超过2倍平均点距则取其中点加入到孔洞边界中；统一边界方向，将孔洞边界都统一为逆时针方向；判断内外边界，对外部边界轮廓进行判断去除；闭合孔洞边界各顶点的凹凸性不同，夹角计算方式不同，根据计算出各夹角的大小，计算得到填充点坐标，对于落在孔洞区域外的非法判断点进行去除，即可得到填充点坐标；反复循环该过程，直至不能计算出新的填充点，则孔洞填充结束。

另一方面，本发明提供了一种重构脚部点云模型处理系统，该系统包括：

获取单元，用于获得由多幅二维图像匹配重构的点云三维模型；

计算单元，先用空间层次剖分的方法对点云三维模型进行分片，为每个分片计算一个简化表示，得到简化的点云模型；运用弦高差法，连接检测点的前后两点，计算中间数据点到弦的距离，将这个距离与给到的允差值对比，若大于允差值则为异常点，将其删除，从而去除点云模型中密度高，曲率变化较大的地方的噪点；再运用加权中值滤波法，消除毛刺，平滑模型；

处理单元，用于通过计算每条边的长度均匀孔洞边界，如果超过2倍平均点距则取其中点加入到孔洞边界中；统一边界方向，将孔洞边界都统一为逆时针方向；判断内外边界，对外部边界轮廓进行判断去除；闭合孔洞边界各顶点的凹凸性不同，夹角计算方式不同，根据计算出各夹角的大小，计算得到填充点坐标，对于落在孔洞区域外的非法判断点进行去除，即可得到填充点坐标；反复循环该过程，直至不能计算出新的填充点，则孔洞填充结束。