[发明专利]一种基于列文伯格-马夸特法的椭圆锥面与椭球面参数提取方法在审
| 申请号： | 201810677967.1 | 申请日： | 2018-06-27 |
| 公开（公告）号： | CN108846894A | 公开（公告）日： | 2018-11-20 |
| 发明（设计）人： | 孔德明;李晓伟;沈阅;陈鹏;谷美娜 | 申请（专利权）人： | 燕山大学;秦皇岛燕大智能信息技术有限责任公司 |
| 主分类号： | G06T17/10 | 分类号： | G06T17/10;G06T7/136 |
| 代理公司： | 北京挺立专利事务所(普通合伙) 11265 | 代理人： | 刘阳 |
| 地址： | 066004 河北*** | 国省代码： | 河北;13 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 点云 椭圆锥面 椭球面 曲面模型 参数提取 模型底面 坐标轴 半轴 拟合 矩阵 三维扫描仪 点云数据 平移变换 提供条件 相关参数 旋转变换 坐标原点 偏移量 再利用 重合 基底 聚类 分割 引入 | ||
1.一种基于列文伯格-马夸特法的椭圆锥面与椭球面参数提取方法，其特征在于包括以下五个步骤：
S1.利用三维扫描仪获取被测模型的点云数据；
S2.对S1中得到的点云进行平移变换，使点云顶点与坐标原点重合；
S3.利用基于阈值的聚类方法对S2中得到的点云进行分割，得到组成基底的点云与组成不规则二次曲面的点云；
S4.利用旋转变换矩阵将表征被测模型底面半轴与一个坐标轴之间的夹角的变量引入消除偏移量的椭圆锥面方程和椭球面方程，得到曲面模型方程；
S5.利用列文伯格-马夸特法以S4中推导出的被测模型的曲面模型方程为拟合目标，对S3中得到的曲面点云中的点进行拟合，得到曲面模型方程中的参数，即被测模型底面半轴与一个坐标轴之间的夹角以及相关几何参数。
2.根据权利要求1所述的一种基于列文伯格-马夸特法的椭圆锥面与椭球面参数提取方法，其特征在于，S2中所述的点云平移的方法是，根据被测模型点云数据顶点的坐标P(Dx，Dy，Dz)对S1中得到的点云进行平移，即将整个被测模型的点云数据分别沿X，Y和Z轴向原点方向平移|Dx|，|Dy|和|Dz|个单位长度。
3.根据权利要求1所述的一种基于列文伯格-马夸特法的椭圆锥面与椭球面参数提取方法，其特征在于，所述的S3中分割方法为，利用阈值对S2中得到的点云中各点的Z坐标进行分类以达到分割点云的目的，Z坐标小于此阈值的点为组成基底点云的点，Z坐标大于此阈值的点为组成曲面点云的点。
4.根据权利要求1所述的一种基于列文伯格-马夸特法的椭圆锥面与椭球面参数提取方法，其特征在于，S4中得到的曲面模型方程为，由三维空间中点的旋转矩阵可以将表示被测模型底面半轴与一个坐标轴之间的夹角θ，引入消除偏移量的椭圆锥面方程和椭球面方程得到符合S3中分割后的椭圆锥面点云的方程分割后的椭球面点云的方程
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