Réparation des trous dans les modèles de nuages de points laser basée sur le rejet amélioré des points frontières

LAN Qiuping ,  

MA Qinghua ,  

MEI Hong ,  

ZHOU Zhenyu ,  

LI Jia ,  

摘要

Bien que la technologie de numérisation laser 3D permette de construire efficacement des modèles tridimensionnels précis, la mesure d’objets présentant des surfaces concaves ou des fentes étroites engendre des trous dans le nuage de points en raison de l’occultation de la lumière, ce qui affecte l’intégrité du modèle et ses applications ultérieures. Les méthodes traditionnelles de réparation reposent principalement sur l’interpolation ou l’ajustement de surface, ce qui peut entraîner une courbure inégale et une perte de détails dans les zones réparées. Pour résoudre ce problème, une méthode d’identification et de réparation des trous dans les nuages de points laser basée sur un rejet de points frontière amélioré est proposée. L’algorithme de projection locale optimale pondérée est utilisé pour optimiser la distribution du nuage de points, et l’analyse des vecteurs normaux ainsi que la contrainte de densité locale permettent d’identifier précisément les frontières des trous. Le filtrage par angle maximal élimine les points de fausses frontières afin d’éviter de confondre les zones à forte courbure avec des défauts. Parallèlement, un modèle dynamique de champ de force de rejet est conçu, combiné avec la relation topologique des points adjacents en boucle simple, générant un chemin de remplissage garantissant la cohérence géométrique entre le nuage de points réparé et le modèle original ; enfin, un filtrage médian est utilisé pour assurer la cohérence de la douceur entre le nuage de points réparé et l’ensemble du nuage. Les résultats expérimentaux montrent que cette méthode identifie et répare efficacement les trous sur plusieurs modèles complexes, le taux de réparation du modèle Camel atteignant 98,7 %, la différence de densité du nuage de points n’étant que de 4,2 %. Le temps de réparation est nettement meilleur que celui des méthodes LS-SVM, Poisson, PU-Net et SeedFormer, représentant seulement 11,7 % de celui de SeedFormer. Cette méthode présente des avantages évidents en termes de maintien de la structure géométrique et de restauration des détails, offrant une solution efficace et fiable pour la réparation des trous dans les nuages de points laser.

关键词

nuage de points laser; identification des trous; réparation du nuage de points; rejet des points frontières

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