平行轮廓多特征约束的三维表面重建

作     者：姚锦鹏 简兴祥 赵阳 林宏伟 段芸 周赫 YAO Jinpeng;JIAN Xingxiang;ZHAO Yang;LIN Hongwei;DUAN Yun;ZHOU He

作者机构：成都理工大学地球物理学院 地球勘探与信息技术教育部重点实验室 四川省紫坪铺开发有限责任公司 中国石油大学(华东)海洋与空间信息学院 

出 版 物：《测绘科学》 (Science of Surveying and Mapping)

年 卷 期：2024年第49卷第5期

页      面：176-188页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(42274132) 四川省科技项目(24ZHSF0299) 

主　　题：剖面轮廓线建模 点群优化 角度均衡化 等角度映射 多特征约束 

摘      要：针对传统轮廓线表面重建方法在离散特征点稀疏、部分边界缺失、相邻轮廓线间距较远且形状相似度低等情形时出现的跨距扭曲、生成大量退化三角形、三角片重叠与间断等问题，提出了一种融合角度和多维度欧式距离的多特征约束重建方法。利用辅助空间内插和最近邻搜寻计算匹配的起点；基于轮廓形状特征的量化，通过等角度投影插值和角平分线插值构造辅助点以规避点匹配中的多对一问题，针对复杂凹轮廓和特征点扁平分布等情形下角度失效，利用距离等分插值作为角度插值的补充；为削弱源轮廓与目标轮廓的相似度低缺陷，利用反距离定权插值进行轮廓加密；依据最近邻迭代生成起始跨距和等角度映射生成控制跨距提供全局约束，通过跨距最短规则生成剩余跨距提供局部约束。较好地实现了约束规则对局部和全局的兼顾，削弱了轮廓凹凸性与形状复杂性对特征量度有效性的限制。实验结果表明，该方法能兼顾基本三角面片的性质与镶嵌过程，实现形状相似度低且点数互异的稀疏轮廓线离散点的重建，有效解决稀疏剖面下的复杂表面重建问题。