基于三维点坐标的内表面的识别算法

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最近几年,伴随着计算机科学技术的迅速崛起和飞速发展,针对图形重构和表面识别技术也在计算机视觉研究领域得到了普遍的重视。许多研究领域都有其重要的应用。为了方便计算机识别物体的投影线图,人们开始对线图的图形原理进行研究。主要的研究方向包括:人们提取投影线图的坐标信息;利用计算机软件来识别这些信息;从这些信息中重构出人们想要得到的形状;最终研究者借助特定的算法来获取精确而稳定的三维结构。人类感知外部世界的物体大都是借助于物体的外部轮廓来实现的,例如通过识别物体的边、面、体等具体信息来辨别物体。在此基础上,为了方便识别人眼无法识别的结构,计算机视觉的发展弥补了人眼的局限,也因此三维重构日益受到人们的重视。三维重构就是针对三维物体建立满足计算机表示和处理的数学理论与模型,在借助计算机的条件下对其进行数据处理,同时分析其运算规律,也是在计算机中建立起来并且能够表达客观世界的虚拟现实的核心技术。在计算机图形学领域,三维重构是十分重要的研究内容。近几年来,由于科研工作者的不懈努力,三维重构技术飞速发展。诚然在一些基础科学领域三维重构取得了不小的成就,但是随着研究的深入,课题难度的加大,三维重构的研究也逐渐放缓。由于计算机技术的迅猛发展以及图形和数学理论的不断完善,科研工作者有必要在三维重构领域进行深入的研究和探索。本文所研究的内容是在三维重构的基础上如何对简单复合体实现内表面识别。文章中识别简单复合体的内表面是通过物体的三维点坐标信息。这也是计算机图形学领域中最新的研究课题。本文给出了一种新的识别算法即通过对二维线图点坐标的研究,首先对二维线图进行三维重构,然后通过三维点坐标根据给定的算法实现内表面的识别。整个运算过程包括:①获取三维物体全部特征点的三维点坐标;②根据已知的三维点坐标来计算每个平面的平面方程;③计算复合体所有的相交线并且排除不在平面内的交线;④寻找所有在平面范围内的相交线,并且根据得到的交线求出内表面。本课题主要研究的是复合体内表面的识别,它的意义在于能够借助计算机来更为精确地识别所求的内表面,从而辅助研究人员能够更加准确地理解物体,为深入研究计算机图形学提供必要的理论支持。
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