[发明专利]一种散乱点云快速法矢定向方法

权利要求书

1.一种散乱点云快速法矢定向方法，其特征在于：散乱点云法矢定向过程包括以下步骤：

步骤1，创建与点云数目相同的索引优先级队列L及标记数组B，所述数组B默认值为False，同时根据角度阈值数目N构建优先级阈值表T；其中，所述优先级队列L包括：

一个基础队列，用于记录点云索引；

一个地址队列，用于记录每个优先级在基础队列中第一个元素的位置；

一个变量，用于记录队头的位置；

步骤2，选取一个点作为初始种子点S，设置优先级为0，根据优先级值将索引号加入优先级队列L中，并把索引所对应的标记数组B的值置为True；

步骤3，基于优先级队列选择区域增长方向并调整法矢方向，具体方法包括：

步骤3.1，从优先级队列L中取出一个优先级最高的点的索引值H；

步骤3.2，根据k近邻算法搜索参考点H的k近邻点，判断标记数组B中k近邻点是否调整过方向，若为True，则返回步骤3.1，否则继续进行；

步骤3.3，遍历未调整过法矢方向的近邻点，令近邻点的法矢方向与参考点H的一致，并计算近邻点的优先级向优先级队列中导入索引，在标记数组B中将近邻点标记为True；

其中，近邻点优先级的计算方法为：参考点H与近邻点的法矢夹角余弦值为tmp，当tmp大于等于T[i+1]且tmp小于T[i]时，则当前待处理点的优先级为i；

向优先级队列中导入索引的方法为：只移动每个优先级内的首元素，先高优先级再低优先级，依次向队头方向移动，直至插入点对应优先级最靠近队头的一端空出，将待插入点索引赋给该空闲元素，即完成一般点的索引导入操作；

步骤3.4，判断优先级队列L是否为空，若不为空，则返回步骤3.1；

步骤3.5，遍历标记数组B，获取未处理的点S_，标记True，并导入到优先级队列L，返回步骤3.1循环处理，直至标记数组B中所有值均为True结束。

2.如权利要求1所述一种散乱点云快速法矢定向方法，其特征在于：步骤2具体包括以下步骤：

步骤2.1，遍历寻找z值最小的点，选取该点作为初始种子点S，并令种子点S的法线朝向与(0,0,-1.0)一致；

步骤2.2，将种子点S的优先级设置为最高级，并将种子点S的索引值导入优先级队列L中，在标记数组B中将种子点S标记为True。

3.如权利要求1所述一种散乱点云快速法矢定向方法，其特征在于：步骤3中优先级策略结合优先级队列数据结构，将法矢定向算法的计算复杂度降至线性复杂度。

4.如权利要求1所述一种散乱点云快速法矢定向方法，其特征在于：步骤1、步骤2、步骤3中引入优先级策略和区域增长，引导点云沿着最平坦的方向进行法矢定向，保证点云在奇异情况下定向正常，确保点云整体法矢方向的一致性。