[发明专利]一种网格孔洞修补方法、电子设备和计算机可读存储介质

说明书

本发明公开了一种网格孔洞修补方法，包括：S1：提取输入的原始网格数据的网格上的所有孔洞；S4：将所述孔洞的边界点按照Delaunay四面体优化法建立四面体网格；S5：采用四面体网格的面片子集对所述孔洞进行填充，得到填充后的孔洞；S6：在所述填充后的孔洞上新增空间点以进行网格细分；S7：根据网格细分时的每个新增空间点分别建立局部多阶拉普拉斯算子，让每一个局部多阶拉普拉斯算子等于0以获得多阶的拉普拉斯矩阵，通过求解拉普拉斯矩阵求得每个所述新增空间点变形后的三维坐标，获得网格孔洞修补的结果。本发明克服了现有技术中孔洞修复特征保持效果差、处理大型孔洞计算效率低的缺点。

技术领域

本发明涉及高精度工业测量领域，尤其涉及一种网格孔洞修补方法。

背景技术

随着光学三维技术的快速发展，基于三维扫描技术来获取空间中物体的三维模型已经成为几何建模最主要的技术手段，其在众多领域得到了广泛的应用。但是，由于受到扫描设备硬件与算法自身的限制，三维扫描获得的点云数据重建出的网格模型中经常会存在退化三角形、孔洞等缺陷，这将导致网格模型质量差，不美观。因此，快速检测和高精度修补三角网格模型中的复杂孔洞成为三维扫描几何建模研究方向的一个具有挑战性的技术问题。

现有的三角网格模型孔洞修补算法对平面孔洞或周围网格曲率小的孔洞有较好补洞效果，对于周围网格曲率较大的孔洞处理效果尚不理想。如比较有代表性的波前法，其在针对一些复杂孔洞时会经常出现自相交的问题；并且在处理大型孔洞时存在效率偏低的问题。因此开发一种保特征、高效率的网格孔洞修复算法对于三维光学建模有着至关重要的作用。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

针对现有技术中孔洞修复特征保持效果差、处理大型孔洞计算效率低的缺点，本发明提出一种保特征、高效率的网格孔洞修补方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明公开了一种网格孔洞修补方法，包括以下步骤：

S1：提取输入的原始网格数据的网格上的所有孔洞；

S4：将所述孔洞的边界点按照Delaunay四面体优化法建立四面体网格；

S5：采用四面体网格的面片子集对所述孔洞进行填充，得到填充后的孔洞；

S6：在所述填充后的孔洞上新增空间点以进行网格细分；

S7：根据网格细分时的每个新增空间点分别建立局部多阶拉普拉斯算子，让每一个局部多阶拉普拉斯算子等于0以获得多阶的拉普拉斯矩阵，通过求解拉普拉斯矩阵求得每个所述新增空间点变形后的三维坐标，获得网格孔洞修补的结果。

优选地，所述的网格孔洞修补方法还包括以下步骤：S2：根据每个所述孔洞的边界点数n将所有孔洞分为大型孔洞和小型孔洞，当n≤10时判定为小型孔洞，当n＞10时则判定为大型孔洞；其中针对所述大型孔洞，执行步骤S4～S7以对所述孔洞进行修补。

优选地，步骤S2还包括，针对所述小型孔洞，执行步骤S3以对所述孔洞进行修补；步骤S3包括：求出所述孔洞的所有边界点的质心点，将质心点与所有边界点依次相连，每相邻两个所述边界点分别与所述质心点相连以得到一个新增面片，将所有边界点都连接完成，得到网格孔洞修补的结果。

优选地，步骤S1具体包括：读取输入的原始网格数据，使用半边数据结构来表示所述原始网格数据的三角网格，以提取所述原始网格数据的三角网格上的所有孔洞。