Obwohl die 3D-Laserscanning-Technologie präzise dreidimensionale Modelle effizient erstellen kann, bilden sich bei der Vermessung von Objekten mit konkaven Flächen oder engen Spalten aufgrund von Lichtabschattung in einigen Bereichen Punktwolkenlöcher, die die Vollständigkeit des Modells und seine weitere Nutzung beeinträchtigen. Traditionelle Reparaturmethoden beruhen meist auf Interpolation oder Flächenanpassung, was zu ungleichmäßiger Krümmung und Detailverlust in reparierten Bereichen führen kann. Um dieses Problem zu lösen, wird eine Methode zur Erkennung und Reparatur von Löchern in Laserscannen Punktwolken auf Basis eines verbesserten Grenzpunkt-Abstoßungsmechanismus vorgeschlagen. Ein gewichteter lokaler optimaler Projektionsalgorithmus wird verwendet, um die Punktverteilung zu optimieren, und durch Normalenvektoranalyse sowie lokale Dichtebeschränkungen werden die Lochränder präzise identifiziert. Die Verwendung eines maximalen Winkel-Filters schließt falsche Randpunkte aus, um zu vermeiden, dass stark gekrümmte Bereiche fälschlich als beschädigte Bereiche erkannt werden; gleichzeitig wird ein dynamisches Abstoßungskräftefeld-Modell entworfen, das in Kombination mit der Topologie benachbarter Einfach-Ring-Punkte Füllpfade erzeugt, die die geometrische Konsistenz zwischen der reparierten Punktwolke und dem Originalmodell gewährleisten; abschließend wird eine Medianfilterung verwendet, um die Glätte der reparierten Punktwolke mit der der Gesamtkurve abzustimmen. Experimentelle Ergebnisse zeigen, dass diese Methode in der Lage ist, Löcher in verschiedenen komplexen Modellen effektiv zu erkennen und zu reparieren, wobei die Reparaturrate des Kamel-Modells 98,7 % beträgt, und die Dichteunterschiede in der Punktwolke nur 4,2 % ausmachen. Die Reparaturzeit ist deutlich besser als bei den Methoden LS-SVM, Poisson, PU-Net und SeedFormer und beträgt nur 11,7 % der Zeit von SeedFormer. Diese Methode bietet deutliche Vorteile in der Erhaltung der geometrischen Struktur und Detailwiederherstellung und stellt eine effiziente und zuverlässige Lösung für die Reparatur von Löchern in Laserscan-Punktwolken dar.

Laserscan-Punktwolken; Locherkennung; Punktwolkenreparatur; Grenzpunkt-Abstoßung