模式向量法提取点云数据线轮廓点

本文以表面连续的折线型边缘和小圆弧屋脊型边缘为研究对象,提出了一种基于扫描点云数据的线轮廓提取方法。该方法通过构造万向切片从点云数据中提取包含线轮廓点的截面数据,根据截面数据上线轮廓点两侧的分布形式,定义了基于法向夹角分布规律的模式向量,将截面数据的相邻点法向夹角序列进行等元素划分,计算各组与模式向量的欧氏距离,在欧氏距离最小的组内提取线轮廓点。为验证方法的准确度,分别对直线型折线轮廓、弯曲折线轮廓和4个圆形屋脊轮廓进行试验,并将提取的线轮廓点进行最小二乘拟合,以线轮廓点相对拟合曲线的偏差评价方法的准确度。提取的直线轮廓点和曲线轮廓点的拟合标准偏差分别为0.076mm和0.047mm;4个圆形轮廓点的拟合标准偏差不大于0.1mm,圆半径相对三坐标测量结果的偏差不大于0.1mm。模式向量法适用于提取折线型边缘和小圆弧屋脊型边缘上的轮廓点数据,具有计算简单,适用性强的特点。当扫描仪准确度优于0.03mm时,模式向量法的准确度在0.1mm的量级。