摘要：现有法向估计中,尤其是模型中存在较大噪声的情况下,目标点邻域的选择是一个关键且困难的问题.针对点云模型,为了提高法向估计准确度,提出一种自适应选择邻域且保特征、抗噪声的法向估计方法.首先,提出双边非局部特征增强模块,根据网络前置学习特征以及邻域点几何特性对点邻域进行加权选择,并据此对局部特征进行增强,以提升网络对模型局部几何特征学习的能力;然后,采用局部特征与全局特征相结合的形式刻画点云完备的几何特征,并以此为基础进行局部曲面拟合及法向估计;最后,在局部曲面拟合中提出邻域保特征损失,依据邻域点受噪声干扰度对邻域点的拟合权重进行调整,实现保细节特征的局部曲面拟合,提高对噪声的鲁棒性.实验使用PCPNET数据集进行模型训练和测试,大量定性与定量的实验结果表明,与相关方法相比,所提方法对于不同噪声级别以及不同密度分布等复杂情形都可取得更加准确的法向估计结果,并更好地推动曲面重建等点云处理应用.

摘要：针对汽车的逆向设计,利用非接触测量方法中的CDD相机拍照法得到一组点云数据·将Tritop,Atos和CATIA三种软件联合应用,对点云数据进行了筛选、划分,用曲线拟合的方法做出了点云的特征线网格,并在此网格的基础上,利用NURBS曲面拟合技术,得出了点云的曲面造型·通过将拟合得到的曲面造型和原始点云数据的对比,对拟合曲面进行了误差分析·结果显示,只是在凹槽的边缘部位误差稍有增大,但也在很小的范围内变化,符合实际设计时的要求·由此证明,此种多软件联合应用的方法在处理曲面造型的逆向设计方面是可行的·

摘要：曲面拟合法求解亚像素位移是数字图像相关亚像素位移定位中的一种重要方法,它具有抗噪声能力较强、精度高、计算效率高等优点,在实际应用中多被采用。就该算法中影响亚像素位移定位精度的各要素进行了详细讨论,并用计算机生成的模拟散斑图和金属试件的刚体平移实验进行了验证,结果表明,整像素搜索时选取不同的计算窗口对计算结果的影响最大,而文中所列的几种相关函数的选取对计算结果的影响则可以忽略。

摘要：针对目前无序曲线拟合算法不能控制拟合误差的问题,提出了利用B样条曲面拟合4条边界线及一组无序B样条曲线的算法.首先由边界曲线得到初始曲面,并将曲线曲面写成分段Bézier形式;然后借鉴曲面蒙皮的思想,得到关于待拟合曲面的方程组,并对相邻的Bézier曲面施加C1连续约束;接着利用SVD以及能量优化来求得唯一的拟合曲面;最后在曲线曲面距离最大处插入节点,重复求解过程,直到误差满足要求.实验结果表明,与已有算法相比,该算法可以得到满足用户误差要求的、光滑的拟合曲面,且具有更好的数值稳定性.

摘要：为了解决大口径、离轴非球面顶点半径等参数测量不准的问题,提出了一种基于曲面拟合的非球面参数计算方法。建立了测量坐标系下的非球面准确方程,给出了非线性最小二乘拟合的迭代算法。同时提出了采用补偿器端面数据拟合得到光轴指向,通过测量坐标系下的光轴指向给出合适的拟合初值。对实测数据的实验表明,拟合优度的确定系数接近1,均方根误差约为0.0026mm,计算结果的顶点半径偏离设计值0.0188%。该方法可用于非球面检测阶段的参数计算分析,尤其是计算高精度的顶点半径值,为系统光机装调提供有效的数据支持。

摘要：为了提高机载激光雷达点云滤波算法的精度、效率以及自适应性,提出了一种多级移动曲面拟合的自适应阈值点云滤波方法。首先,对点云数据进行预处理即剔除粗差,然后通过格网化分割建立格网索引,利用每个格网的邻域格网中的最低点建立曲面方程,计算真实高程与拟合高程的差值并设置自适应性阈值进行滤波,最后采用多级滤波策略,即逐级改变格网大小并自动设置邻域和阈值,直到滤波结果达到精度要求。使用国际摄影测量与遥感学会(ISPRS)提供的测试数据对算法进行验证,第1、2类误差和总误差平均值分别为7.33%、10.64%、6.34%。将该算法与ISPRS公布的8大经典滤波算法进行比较,结果表明该方法的适应性强,滤波结果具有较高的准确性。

摘要：从参数辨识的角度来看,曲面拟合需要求解出坐标平移、旋转以及标准曲面方程参数。利用遗传算法在该领域的优势,对经典简单遗传算法的缺陷进行了一系列改进。用MATLAB语言实现了改进算法的程序包。在雷达天线椭圆抛物面表面检测的工程实例以及一个模拟复杂曲面算例中,分别采用文章中的改进遗传算法和简单遗传算法进行了多次运算,对结果进行了比较。应用和比较结果表明,遗传算法能够较好地应用于空间曲面拟合,且本改进算法更具优势。

摘要：介绍了汽车后视镜理论建模的传统拟合方法,针对后视镜曲面光滑度高的特点提出了采用基于移动最小二乘法(Moving Least-Squares,MLS)的曲面拟合技术拟合后视镜、实现理论建模的新方法,给出了使用移动最小二乘法进行曲面拟合的程序设计流程。并针对实际测得的后视镜数据进行了2种不同拟合方法的数值实验,分析了MLS拟合曲面的光滑性和拟合质量,实验结果表明了该方法应用在后视镜拟合上的优越性和有效性。

摘要：针对高山区水电工程区域地形起伏大、植被茂密且存在部分建筑物,在提取这些区域地形时机载LiDAR点云滤波方法存在精度不高的问题,提出了一种综合点云回波特性、渐进三角网加密(PTD)算法、改进的曲面拟合算法和地面点精细化处理的山地点云滤波方法。该方法在对机载激光雷达(LiDAR)点云数据去噪的基础上,先利用植被点云的回波特性去除部分植被点,再使用PTD算法进行两次迭代计算获取部分地面点集合,然后将得到的部分地面点集合作为改进的曲面拟合算法的种子点进行格网区域化的曲面拟合来获取原始点云数据中的地面点,最后通过点云的精细化处理去除地面点中夹杂的低矮植被点,以此获得最终的地面点集合。选取DJI-M600搭载HS-600的机载LiDAR测量系统实测数据进行试验,并将提出的滤波方法与PTD算法、曲面拟合滤波算法、区域生长滤波算法和形态学滤波算法进行横向对比,通过点云误分率对滤波方法进行评价。结果表明,与其他4种方法相比,基于PTD和改进曲面拟合的滤波算法的第Ⅰ类误差、第Ⅱ类误差和总误差的最大减小幅度分别为6.25%、1.82%和2.93%,更适用于高山区水电工程机载LiDAR点云数据的滤波处理。

摘要：为了研究鳄鱼上颚的形貌特征对其结构特性的影响并将其应用于仿生设计,需对鳄鱼上颚的曲面进行提取并研究.运用逆向工程技术对鳄鱼头骨进行三维重构,并结合多项式拟合方法分别建立按照生物形貌特征划分的三个曲面的数学模型,将三个数学模型的数据进行合并后与生物模型进行偏差对比.结果表明,三个数学模型拟合方程拟合后的确定系数值均接近于1,且其标准偏差在可接受范围内.复杂生物曲面模型可转化为多个数学模型,再将多个数学模型的数据合并后转化为完整的模型,可为鳄鱼头骨的力学特性研究及工程仿生设计提供依据.