除鐘碑刻底面部分?jǐn)?shù) 據(jù)，得到較好的分離結(jié)果，能對(duì)任意掃描儀的通用.asc格式鐘碑刻點(diǎn)云直接進(jìn)行處理。
【附圖說(shuō)明】
[0071] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可W 根據(jù)運(yùn)些附圖獲得其他的附圖。
[0072] 圖1為本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的Ξ維掃描數(shù)據(jù)的自適應(yīng)底面消除方法流程圖；
[0073] 圖2為本發(fā)明原始的Ξ維掃描數(shù)據(jù)示意圖；
[0074] 圖3為本發(fā)明中步驟S2處理后的效果示意圖；
[0075] 圖4為本發(fā)明中步驟S3處理后的效果示意圖；
[0076] 圖5為本發(fā)明中步驟S4處理后的效果示意圖；
[0077] 圖6為本發(fā)明中步驟S3中差值分割示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0078] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。W下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā) 明，但不能用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
[0079] -種Ξ維掃描數(shù)據(jù)的自適應(yīng)底面消除方法，如圖1所示，所述方法包括W下步驟：
[0080] S1、將Ξ維掃描數(shù)據(jù)通過(guò)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換投影到近似投影平面上；
[0081] S2、根據(jù)所述近似投影平面上的數(shù)據(jù)形成按矩陣形式排列的數(shù)據(jù)；
[0082] 將所述數(shù)據(jù)進(jìn)行區(qū)域劃分，并為每一個(gè)分區(qū)數(shù)據(jù)建立局部坐標(biāo)系，將每個(gè)分區(qū)的 數(shù)據(jù)在對(duì)應(yīng)的局部坐標(biāo)系進(jìn)行轉(zhuǎn)換；
[0083] S3、針對(duì)每一個(gè)分區(qū)，利用差值參量，根據(jù)其局部坐標(biāo)系中每個(gè)數(shù)據(jù)的坐標(biāo)值計(jì)算 在拓印基準(zhǔn)面上對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值，實(shí)現(xiàn)將所述步驟S2處理得到的數(shù)據(jù)投影到拓印基準(zhǔn)面，完 成數(shù)據(jù)分割；
[0084] S4、對(duì)所述步驟S3處理得到的所述拓印基準(zhǔn)面上的數(shù)據(jù)投影到平面上，之后進(jìn)行 去噪。
[0085] 上述方法在不降低原始Ξ維數(shù)據(jù)精度的前提下，對(duì)全局的Ξ維數(shù)據(jù)在不轉(zhuǎn)化為面 繪制模型數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上直接進(jìn)行處理。并且在處理過(guò)程方面，避免了多余的人工參與對(duì)數(shù) 據(jù)的干擾，降低操作者在Ξ維模型編輯處理方面的準(zhǔn)備知識(shí)。同時(shí)本發(fā)明的方法可W在短 時(shí)間內(nèi)去除鐘碑刻底面部分?jǐn)?shù)據(jù)，得到較好的分離結(jié)果，能對(duì)任意掃描儀的通用.asc格式 鐘碑刻點(diǎn)云文件直接進(jìn)行處理。
[0086] 進(jìn)一步地，所述步驟S4中，利用反低通濾波進(jìn)行去噪。將經(jīng)過(guò)步驟S3處理后得到的 拓印基準(zhǔn)面投影到平面上，形成平面字帖。對(duì)于平面碑刻的情況，運(yùn)種投影可W直接將拓印 基準(zhǔn)面的底面直接投影到平面上。對(duì)于鐘鼎銘文等凸版刻字，在投影時(shí)要考慮近似曲面的 曲率變化和近似曲面上浮尺寸的影響。同時(shí)，因底面不平整造成的斑點(diǎn)、底面或字模損壞造 成的缺陷等干擾信息，需要降噪處理。在步驟S4中通過(guò)反低通濾波算法來(lái)消除近似曲面的 曲率變化對(duì)投影的影響W及降噪處理。圖5顯示了經(jīng)過(guò)反低通濾波濾除底面噪點(diǎn)和崎變影 響后的圖像。
[0087] 進(jìn)一步地，所述步驟S1中利用如下公式將將Ξ維掃描數(shù)據(jù)通過(guò)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換投影到所 述近似投影平面上：
[008引
[0089]式中，（x，y，z)T為所述Ξ維掃描數(shù)據(jù)中一個(gè)元素的坐標(biāo)，（χ/，/，ζ/)τ為所述近似 投影平面上對(duì)應(yīng)元素的坐標(biāo)，
[0094] a、b、c為所述坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的坐標(biāo)矢量，（xo，yo，zo)為原點(diǎn)；
[OOM]所述近似投影平面為：
[0096] cix+C2y+c：3Z = 0。
[0097] 所述坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的坐標(biāo)矢量C的計(jì)算方法如下：
[0098] (1)計(jì)算所述Ξ維掃描數(shù)據(jù)到所述近似投影平面的距離平方和；
[0099] (2)建立對(duì)該距離平方和進(jìn)行最小二乘法擬合的公式，并利用高斯消元法求解公 式得到坐標(biāo)矢量C。
[0100] 進(jìn)一步地，所述步驟S1之前還包括W下步驟：
[0101] 利用Ξ維掃描儀按照預(yù)定行數(shù)和預(yù)定列數(shù)進(jìn)行掃描得到所述Ξ維掃描數(shù)據(jù)。
[0102] 進(jìn)一步地，所述步驟S2中形成按矩陣形式排列的數(shù)據(jù)包括W下步驟：
[0103] S21、在所述近似投影平面上的數(shù)據(jù)中找到最下面的掃描點(diǎn)、最上面的掃描點(diǎn)、最 左面的掃描點(diǎn)W及最右面的掃描點(diǎn)，并W四個(gè)掃描點(diǎn)作為頂點(diǎn)形成四邊形；
[0104] S22、W所述四邊形的底邊作為一條邊，W最上面的掃描點(diǎn)和最右面的掃描點(diǎn)作為 頂點(diǎn)形成一個(gè)矩形；
[0105] S23、利用所述矩形對(duì)對(duì)應(yīng)的所述近似投影平面上的數(shù)據(jù)進(jìn)行剪裁，去掉所述矩形 之外的數(shù)據(jù).
[0106] S24、計(jì)算所述步驟S23得到的數(shù)據(jù)的寬度和高度;其中所述寬度為所述矩形內(nèi)數(shù) 據(jù)的列數(shù)，所述高度為所述矩形內(nèi)數(shù)據(jù)的行數(shù)；
[0107] S25、對(duì)于所述矩形內(nèi)每一個(gè)數(shù)據(jù)，根據(jù)其Ξ維坐標(biāo)確定其在所述按矩陣形式排列 的數(shù)據(jù)中的行和列，并建立其深度信息與其在所述按矩陣形式排列的數(shù)據(jù)中位置的英映射 關(guān)系。
[0108] 所述步驟S25中，對(duì)于所述矩形內(nèi)每一個(gè)數(shù)據(jù)，其在所述按矩陣形式排列的數(shù)據(jù)中 的行、列W及所述映射關(guān)系利用下面公式計(jì)算：
[0113] 式中，i表示行，j表示列，D(i，j) = Zm為所述映射關(guān)系，m為所述矩形內(nèi)數(shù)據(jù)總個(gè) 數(shù)，（Xm，ym，Zm)為數(shù)據(jù)在所述近似投影平面上的位置坐標(biāo)。
[0114] 所述步驟S23還包括確定列數(shù)的子步驟，具體為：
[0115] 對(duì)于所述矩形內(nèi)數(shù)據(jù)中兩個(gè)相鄰的數(shù)據(jù)點(diǎn)，計(jì)算其在X方向上的距離是否大于列 距離闊值，若是則所述兩個(gè)相鄰的數(shù)據(jù)點(diǎn)為兩列。
[0116] 所述步驟S25之后還包括去除所述圖像矩陣中空缺點(diǎn)步驟：
[0117] W所述空缺點(diǎn)為中屯、，計(jì)算其周邊多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的深度值，并W計(jì)算得到的多個(gè)深 度值的平均值作為所述空缺點(diǎn)的深度值。
[0118] 所述步驟S2中所述局部坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸為：
[0121] 式中，W為所述矩形的寬，h為所述矩形的高，（^,71)、（^，72)、（^，73)、（^，74)為所 述矩形的額四個(gè)頂點(diǎn)
[0122] 所述局部坐標(biāo)系的變量為：
[0128]進(jìn)一步地，所述步驟S3中，利用下面公式計(jì)算局部坐標(biāo)系下數(shù)據(jù)在所述拓印基準(zhǔn) 面上的坐標(biāo)：
[Om] 式中，口1^，￥1<而）化=〇:8}為插值參量，巧:換/7);為；維掃描數(shù)據(jù)在對(duì)應(yīng)局部坐標(biāo) 系中的坐標(biāo)值。
[0133] 所述插值參量的計(jì)算包括W下步驟：
[0134] (1)計(jì)算局部坐標(biāo)系下數(shù)據(jù)到所述拓印基準(zhǔn)面的距離平方和；
[0135] (2)利用最小二乘法，按照所述差值參量使所述平方和最小計(jì)算得到所述插值參 量。
[0136] 進(jìn)一步地，所述近似曲面為所述Ξ維數(shù)據(jù)的二次函數(shù)，或者為Ξ維數(shù)據(jù)的二次差 值函數(shù)。
[0137] 下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
[0138] 本實(shí)施例的方法包括W下步驟：
[0139] 【步驟一】將Ξ維掃描數(shù)據(jù)投影到近似投影平面上維掃描得到的原始數(shù)據(jù)（即 Ξ維掃描數(shù)據(jù))是一組未被表達(dá)的3D點(diǎn)云，如圖2所示。需要將Ξ維數(shù)據(jù)通過(guò)相應(yīng)的坐標(biāo)轉(zhuǎn) 換投影到一個(gè)近似投影平面上。坐標(biāo)轉(zhuǎn)換包括W下步驟：
[0140] 設(shè)原始數(shù)據(jù)具有m個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，其中屯、點(diǎn)為：
(1)
[0144] 式中，（xi、yi、zi)為原始點(diǎn)云數(shù)據(jù)的坐標(biāo)。
[0145] 設(shè)原始坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為(x，y，ζ)τ，變換坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為(χ/ ,ζ^ )τ，轉(zhuǎn)換坐 標(biāo)系的單位坐標(biāo)矢量和原點(diǎn)分別為：
(2)
[0149]則轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)坐標(biāo)與原始數(shù)據(jù)空間坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換關(guān)系可W表示為：
[0156]其中，ez為近似投影平面的法向量。
[0157]