3次元レーザースキャン技術は高精度な3次元モデルの効率的な構築が可能であるが、凹面や狭い隙間を持つ物体の計測時には、一部の領域で光の遮蔽により点群に穴が形成され、モデルの完全性や後続の応用に影響を及ぼす。従来の修復方法は主に補間や曲面フィッティングに依存しており、修復領域の曲率が不均一になりやすく、細部の欠落を招く。これらの問題を解決するため、改良された境界点排斥に基づくレーザ点群穴識別および修復手法を提案する。加重局所最適射影アルゴリズムを用いて点群分布を最適化し、法線ベクトル解析および局所密度制約により穴の境界を正確に識別する。最大角度スクリーニングにより偽の境界点を排除し、高曲率部位を欠損領域と誤判定するのを防ぐ。同時に、単一ループ隣接点のトポロジー関係を組み合わせた動的排斥力場モデルを設計し、充填経路を生成することで、修復点群と元のモデルの幾何学的一致性を確保する。最後に中央値フィルタを用いて修復穴点群と全体点群の滑らかさの一貫性を実現する。実験結果から、本手法は多種多様な複雑モデルにおいて穴の識別と修復が効果的に行えることが示され、Camelモデルの修復率は98.7%、点群密度差異はわずか4.2%、修復時間はLS-SVM、Poisson、PU-Net、SeedFormerなどの手法よりも著しく優れており、SeedFormerの11.7%の時間である。本手法は幾何学的構造の保持と細部修復に明確な利点があり、レーザ点群穴修復に対する効率的で信頼性の高いソリューションを提供する。

レーザ点群;穴識別;点群修復;境界点排斥