散乱数据点三角剖分方法综述

构造散乱数据插值曲面首先必须对散乱数据点实行三角剖分。本文简要阐述三角剖分的基本概念。并按优化准则将现有的各种三角剖分方法进行分类比较,为建立更好的凸域三角剖分算法提供依据,并为解决复杂多边形区域散乱数据点三角剖分奠定基础。     

基于神经网络的三角形网格智能重建

探讨了曲面密集三维散乱点数据的三角网格智能重建方法。建立了基于自组织特征映射神经网络的三角网格构建模型。该模型利用神经元对曲面散乱点的学习和训练来模拟曲面上的点与点之间的内在关系,结点连接权矢量集作为对散乱点集的工程近似化并重构曲面样本点的内在拓扑关系,实现曲面密集三维散乱点数据的自组织压缩。按六角形阵列侧抑制邻区训练调整网络神经元权重矢量,使网络输出层结点呈六角形阵列分布,可实现测量点集压缩后的Delaunay三角逼近剖分。计算机仿真实验表明,所建神经网络模型可以实现期望规模和精度的三角网格剖分并有效保持原数据点集的拓扑特征。     

空间三角网格上的有理光滑插值

本文提出一种在散乱数据上构造光滑插值曲面的方法。这种曲面几何意义比较明显,便于调节,使用灵活,应用实例说明这种曲面方法是可行的。     

定义在三维曲面域上的四维曲面插值

本文对定义在三维曲面域上的四维曲面的构造进行了系统的分析。提出了对三维曲面域上的离散点集进行三角剖分的算法,基于Shepard思想构造了定义在三维曲面域上的四维曲面的插值方案,对四维曲面的图形表示进行了分析,建立了曲面上等值线三角形追踪算法,并进行了填充处理。最后,列举了一些实例,展示了该成果的应用前景。文中所有算法均在IBM PC机上实现,算法简单,而且具有通用性,易于在工程中得到应用。     

3D散乱数据点分段二次逼近的曲面拟合

为进一步提高曲面重构的保形性及高效性,提出了一种自动构建光顺三角曲面的方法．该法首先通过构建三角形元覆盖边界域来构建一张曲面近似粗网,然后从点集中不断添加新点直至达到指定的容差,在每个插入数据点处构造C1连续的分片二次逼近面片,最终整体的C¹曲面由各三角形上的曲面片拼合而成．最后给出了该方法在真实点集上的运用结果并与其他方法所构造的逼近曲面形状进行了比较,结果表明,该方法对密集3D散乱数据点建模有效,生成的曲面质量高,误差小．该方法也适用于数据精简．     

基于前向映射的全景视觉图像解算方法

解算的主要目的是将全方位图像还原成无畸变的图像.本文根据双曲面折反射全景视觉系统成像特点,提出了一种基于前向映射的全方位图像解算的改进算法.该算法首先采用前向映射空间变换方法将全方位图像的像素映射到虚拟观察平面上,然后利用改进的Shepard散乱数据插值法复原完整的解算图像,从而避免了在畸变的全方位图像中直接插值引起的图像解算的失真.实验结果表明,该方法不但消除了全方位图像的非线性畸变,而且提高了插值精度和图像灰度曲面的光滑性,使解算图像更接近真实景象.     

曲面激光密集测量三维数据的三角片逼近方法

本文以激光－机器视觉测量方法得到的曲面数据云为基础，探讨了曲面密集三维散乱点群数据的几何建模方法，根据激光测量方法和三维点群分布的特点，建立了恰当的数据结构在计算机中表示散乱点群。由八叉树空间分割原理对密集散乱点群进行空间分割，建立八叉树拓扑关系。由八叉树空间分割原理对密集散乱点群进行空间分割，建立八叉树拓扑关系，显著加快了任意点的搜寻速度。采用万有引力定律计算三角片顶点坐标，由此实现散乱点数据的     

一种大规模散乱数据自适应压缩与曲面重建方法

针对大规模散乱数据点云,提出了一种基于曲率与距离的三角网格抽样方法。算法既能保证所生成网格曲面中每个三角片具有较好的形状,又能较鲜明地刻画曲面的细节特征。同时还能将原先规模较大的点云压缩到事先可控的数量上,是一种简单高效的自适应压缩和曲面生成方法。     

亚像元成像系统B样条插值方法

亚像元动态成像技术是实现遥感器高分辨、小型化非常有效的方法。将B样条插值方法应用于亚像元动态成像，提出利用四条B样条曲线插值两幅亚像元图像的方法。该方法利用待插值点邻域范围内的十二个点做四条B样条曲线，并取其中点的算术平均值作为待插值点的像素值。利用文中推导的插值算式可方便地计算待插值点的像素值。通过仿真对提出的方法进行了验证，给出了该方法与其它几种常用插值方法的性能比较，分析结果表明，该方法较其它几种方法得到的高分辨率图像效果更佳。     

C1连续曲面重构与光顺的有限元算法

提出了一种基于离散的测量数据重建光顺自由曲面的有限元新方法。根据最佳逼近与能量光顺原理，建立正定的目标泛函，采用18自由度三角形板单元对泛函离散，进行极小化，求得最优解。根据有限元插值计算，重新构造出全场C^1连续的自由曲面。这种方法结合了能量光顺技术，有效地抑制了输入数据上误差噪声的影响，曲面重建的精度高、光顺性好，而且能给出合理的一阶导数。该方法计算简单、便于应用，所需的输入数据点少，并可用于处理曲线边界区域的问题。     

C~3连续的保凸T-B插值曲线及保形插值算法

基于三角函数的T-B样条曲线虽然具有保凸性,但曲线不通过任何控制点.现在在两个相邻控制点之间插入两个新的控制点,使改造后新的T-B样条曲线插值能够通过原来的控制点,不仅保凸、C~3连续,而且曲线的形状还可作局部修改.给出了T-B样条曲线保形插值算法的保形性条件,并给出了数值计算例子.     

Scattered Data Interpolation Using Cubic Trigonometric Bézier Triangular Patch

This paper discusses scattered data interpolation using cubic trigonometric Bézier triangular patches with continuity everywhere. We derive the condition on each adjacent triangle. On each triangular patch, we employ convex combination method between three local schemes. The final interpolant with the rational corrected scheme is suitable for regular and irregular scattered data sets. We tested the proposed scheme with 36,65, and 100 data points for some well-known test functions. The scheme is also applied to interpolate the data for the electric potential. We compared the performance between our proposed method and existing scattered data interpolation schemes such as Powell–Sabin (PS) and Clough–Tocher (CT) by measuring the maximum error, root mean square error (RMSE) and coefficient of determination (). From the results obtained, our proposed method is competent with cubic Bézier, cubic Ball, PS and CT triangles splitting schemes to interpolate scattered data surface. This is very significant since PS and CT requires that each triangle be splitting into several micro triangles.     

基于局部分形维数的遥感图像分割

本文针对遥感图像的分形特点,采用局部分形维数进行图像分割.利用金字塔模型替代了局部分形计算中的窗口模板,从而对局部三角棱柱面法进行了改进,减少了图像局部分形维数的运算量.并设计了一种新的递归计算流程,有效地降低了内存存储量.利用此法对遥感图像进行分割,结果表明:改进后的三角棱柱面法提高了基于遥感图像纹理特征的图像分割方法的计算速度,同时保留了三角棱柱面法对于分形维数计算的准确性.     

参数Bezier三角曲面的GC^1设计

本文从三次Ｂｅｚｉｅｒ三角曲面片边界曲线构造入手，综合分析了计算几何中有关Ｂｅｚｉｅｒ三角曲面ＧＣ＾１拼接设计的理论和方法。针对３Ｄ离散数据曲面插值问题，全面讨论了Ｂｅｚｉｅｒ三角曲面片内部Ｂｅｚｉｅｒ顶点计算。提出了一种基于三次Ｂｅｚｉｅｒ三角曲面片内部Ｂｅｚｉｅｒ顶点ｄ１１１选取优化的整体ＧＣ＾１Ｂｅｚｉｅｒ三角曲面设计方法。     

A surface fitting method for three dimensional scattered data

A method is presented that may be used to empirically establish the type of relationship that is present between a response variable and its influencing factors, by fitting a mathematical model to three dimensional scattered data. The generated response surface is composed of continuous triangular planes that are fitted to the corresponding data in the least squares sense. The method may be easily implemented. It requires some fairly large number of scattered data, two initial boundary conditions and a desired accuracy for the band-wise partitioning of the data. The proposed surface fitting technique has been successfully applied to solar radiation modelling for a number of different data combinations.     

任意多边形边界内散乱点的三角划分

本文提出了一种简洁通用、用于处理平面上任意多边形内不规则分布点的三角划分算法，并给出了该算法在离散数据参数Ｂｅｚｉｅｒ三角曲面造型中的应用。