개선된 경계점 배제를 기반으로 한 레이저 점군 모델 구멍 복원

LAN Qiuping ,  

MA Qinghua ,  

MEI Hong ,  

ZHOU Zhenyu ,  

LI Jia ,  

摘要

3D 레이저 스캐닝 기술은 정확한 3D 모델을 효율적으로 구축할 수 있지만, 오목 곡면이나 좁은 틈새가 있는 물체를 측정할 때 빛의 가림으로 인해 일부 영역에서 점군에 구멍이 생겨 모델의 완전성과 후속 응용에 영향을 미친다. 기존의 복원 방법은 주로 보간이나 곡면 적합에 의존하여 복원 영역의 곡률이 불균일하고 세부 정보가 손실되기 쉽다. 이 문제를 해결하기 위해 개선된 경계점 배제를 기반으로 한 레이저 점군 구멍 인식 및 복원 방법을 제안한다. 가중치가 부여된 지역 최적 투영 알고리즘을 사용하여 점군 분포를 최적화하고, 법선 벡터 분석과 국부 밀도 제약을 통해 정확하게 구멍 경계를 식별하며, 최대 각도 필터링으로 가짜 경계점을 제거하여 고곡률 부위를 결손 영역으로 오인하는 것을 방지한다. 동시에 단일 루프 인접점 위상 관계를 결합한 동적 배제력장 모델을 설계하여 채움 경로를 생성하며, 복원된 점군과 원본 모델의 기하학적 일관성을 보장한다. 마지막으로 중간값 필터링을 이용해 복원된 구멍 점군과 전체 점군의 부드러움 일관성을 달성한다. 실험 결과는 본 방법이 다양한 복잡한 모델에서 구멍을 효과적으로 인식 및 복원할 수 있음을 보여줬으며, Camel 모델의 복원률은 98.7%, 점군 밀도 차이는 4.2%에 불과하며, 복원 시간은 LS-SVM, 포아송, PU-Net, SeedFormer 등 방법에 비해 현저히 우수하여 SeedFormer 소요 시간의 11.7%에 불과하다. 본 방법은 기하학적 구조 유지와 세부 복원 측면에서 뚜렷한 장점을 가지며, 레이저 점군 구멍 복원에 고효율적이고 신뢰할 수 있는 해결책을 제공한다.

关键词

레이저 점군;구멍 인식;점군 복원;경계점 배제

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