西北大学可视化技术团队文化遗产数字化保护三十年工作回顾 被引量：2

1

作者 周明全 《西北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期F0003-F0003,共1页

文化遗产是人类文明发展的物证、社会进步的印记。“陕西文物甲天下”,西北大学坐落于世界历史名城古都西安,在基因里就赋予了文化遗产保护的传统和担当。在百年的历史上,为中华文明探究和保护卓有建树。随着数字技术的进步,文化遗产的... 文化遗产是人类文明发展的物证、社会进步的印记。“陕西文物甲天下”,西北大学坐落于世界历史名城古都西安,在基因里就赋予了文化遗产保护的传统和担当。在百年的历史上,为中华文明探究和保护卓有建树。随着数字技术的进步,文化遗产的保存、研究、展示和利用方式发生着深刻的变革。信息技术的运用对于文化遗产的保护至关重要。1995年西北大学周明全、耿国华教授从法国留学归来,率先将数字图形图像技术引入文遗保护领域,成立了西北大学可视化技术研究所,开创了国内文化遗产数字化保护的先河;1998年陕西省计算机软件工程研究中心成立;2013年国家发改委批复成立国内唯一的文化遗产数字化国家地方联合工程中心。30年来,团队面向国家重大需求,结合地方特色,依托西北大学考古学与软件工程两个A类学科,开展了文化遗产数字化保护研究与实践应用。团队坚持信息科技与文化融合的创新实践,研发了文化遗产数字化设备、博物的智能管理、虚拟修复、颅面复原、非遗全息展示的5大创新技术。 展开更多

关键词 计算机软件工程 可视化技术 图形图像技术 国家发改委 古都西安 历史名城 文化遗产 西北大学

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融合扩散模型技术的文物面部三维模型孔洞修补

2

作者 王峥嵘 刘鑫达 周明全 《西北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期213-222,共10页

在三维几何建模领域,孔洞指三维模型表面的不完整性,通常产生在数据采集、处理或转换过程中,这些孔洞的存在可能会对模型的几何完整性和视觉质量造成显著影响。在文化遗产保护领域,传统的孔洞修复技术侧重于几何表面的修复,而忽略了纹... 在三维几何建模领域,孔洞指三维模型表面的不完整性,通常产生在数据采集、处理或转换过程中,这些孔洞的存在可能会对模型的几何完整性和视觉质量造成显著影响。在文化遗产保护领域,传统的孔洞修复技术侧重于几何表面的修复,而忽略了纹理信息的修复,纹理信息对于恢复文物的真实感和材质特性至关重要。文中提出了一种结合几何和纹理修复的扩散模型方法,特别适用于文物面部模型的修复。由于缺乏文物面部模型的基准真值,使用相似的残缺黄种人面部模型进行评估,鉴于公开可用的黄种人面部数据集较为稀缺,构建了一个黄种人面部数据集,包含约20000张黄种人面部图像、对应的三维模型及其纹理,以及渲染得到的高保真面部图像。首先,在构建的数据集上进行测试,以验证所提方法的有效性。结果显示,与现有基准方法相比,该方法在面部图像修复方面取得了显著改进,并且实现了对面部三维模型几何表面和纹理信息的同步修复。其次,将所提出的修复技术应用于文化遗产中的文物面部模型,通过实验验证该方法在文物面部模型的几何和纹理修复方面均展现出了优异的性能。研究结果为文物面部模型的数字化修复提供了一种有效的技术手段,有助于提高文物保护和数字化展示的质量。 展开更多

关键词 三维模型孔洞修补 文物面部修复 扩散模型 图像修复

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文化遗址的三维真实感建模与虚拟展示技术 被引量：16

3

作者 刘军 耿国华 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第20期286-290,共5页

以唐小雁塔遗址的数字化展示为应用背景,针对文化遗址的真实感建模和三维虚拟展示问题,提出一种基于大场景三维激光扫描技术的遗址数字化方案,设计一种基于激光同步扫描图像、采用局部纹理映射的遗址三维真实感建模方法,利用GIS和虚拟... 以唐小雁塔遗址的数字化展示为应用背景,针对文化遗址的真实感建模和三维虚拟展示问题,提出一种基于大场景三维激光扫描技术的遗址数字化方案,设计一种基于激光同步扫描图像、采用局部纹理映射的遗址三维真实感建模方法,利用GIS和虚拟现实技术开发一个文化遗址三维虚拟展示系统。实际应用结果证明,该系统可有效提高文化遗址的三维虚拟展示效果。 展开更多

关键词 文化遗址 三维测量 三维真实感建模 虚拟展示

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改进UNet++的瓷器文物显微气泡分割 被引量：1

4

作者 刘阳洋 耿国华 +2 位作者 刘鑫达 李展 路正涵 《西北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期129-138,共10页

对瓷器文物显微气泡的分割,可以更加清晰地观察瓷器表面微观气泡的形态、数量以及分布规律,进而辅助文物专家进行瓷器碎片分类和文物鉴定等工作。但瓷器显微图像中气泡复杂多变,大小及分布不均匀,现有图像分割方法难以适应瓷器显微气泡... 对瓷器文物显微气泡的分割,可以更加清晰地观察瓷器表面微观气泡的形态、数量以及分布规律,进而辅助文物专家进行瓷器碎片分类和文物鉴定等工作。但瓷器显微图像中气泡复杂多变,大小及分布不均匀,现有图像分割方法难以适应瓷器显微气泡特征。因此,该文提出一种基于卷积激活单元的网络AGUNet++,该网络重新设计密集跳跃连接,节点间采用Z字形连接方式,充分提取图像语义特征,防止信息丢失;同时,在卷积单元的密集跳跃连接处,结合注意力门控模块Attention Gate提出卷积激活单元CAU,增强与瓷器文物显微气泡分割任务相关的气泡区域学习,抑制不相关的区域;在训练过程中对每一层子网络的输出采用深度监督和交叉熵损失,有效增强瓷器文物显微气泡特征提取能力,细化分割结果。该方法在SD-saliency-900以及PRMI数据集上的实验结果表明,与经典图像分割网络相比,AGUNet++在MIoU、Precision、Recall和F1分数中均有一定的提升,表现出更好的分割效果。 展开更多

关键词 瓷器文物显微图像 显微图像分割 UNet++ 注意力门

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Bagging中文文本分类器的改进方法研究 被引量：8

5

作者 张翔 周明全 耿国华 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2010年第2期281-284,共4页

在文本分类研究中,集成学习是一种提高分类器性能的有效方法.Bagging算法是目前流行的一种集成学习算法.针对Bagging算法弱分类器具有相同权重问题,提出一种改进的Bagging算法.该方法通过对弱分类器分类结果进行可信度计算得到投票权重... 在文本分类研究中,集成学习是一种提高分类器性能的有效方法.Bagging算法是目前流行的一种集成学习算法.针对Bagging算法弱分类器具有相同权重问题,提出一种改进的Bagging算法.该方法通过对弱分类器分类结果进行可信度计算得到投票权重,应用于Attribute Bagging算法设计了一个中文文本自动分类器.采用kNN作为弱分类器基本模型对Sogou实验室提供的新闻集进行分类.实验表明该算法比Attribute Bagging有更好的分类精度. 展开更多

关键词 中文文本分类 可信度 ATTRIBUTE BAGGING

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基于体积误差的三角形收缩网格简化算法 被引量：3

6

作者 张兴平 万晖 +1 位作者 朱晓冬 周明全 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2005年第5期21-22,83,共3页

本文提出了一种基于体积误差的三角形收缩网格简化算法。根据体积误差方程和指定的体积误差门限,通过计算体积误差的最小值把对应的三角形收缩到一点,从而简化了表示物体模型的三角形网格。实验结果表明,这种算法简化效果好、效率高,误... 本文提出了一种基于体积误差的三角形收缩网格简化算法。根据体积误差方程和指定的体积误差门限,通过计算体积误差的最小值把对应的三角形收缩到一点,从而简化了表示物体模型的三角形网格。实验结果表明,这种算法简化效果好、效率高,误差可以控制。 展开更多

关键词 网格简化算法 体积误差 收缩 三角形网格 误差方程 物体模型 最小值 门限

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基于LSVM算法的人脸识别方法研究 被引量：2

7

作者 张翔 周明全 +1 位作者 耿国华 王晓凤 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2008年第8期30-32,共3页

对于人脸识别的关键技术进行了深入研究。提出了一种PCA(Principal Component Analysis)和LSVM(Lagrangian Support Vector Machine)相结合的人脸识别方法。首先使用PCA算法对人脸图像进行特征提取和降维处理,然后设计了一种比传统SVM... 对于人脸识别的关键技术进行了深入研究。提出了一种PCA(Principal Component Analysis)和LSVM(Lagrangian Support Vector Machine)相结合的人脸识别方法。首先使用PCA算法对人脸图像进行特征提取和降维处理,然后设计了一种比传统SVM更易于实现而且效率更高的LSVM算法分类器,最后针对ORL人脸图像库的识别结果表明,该方法的识别率比自联想神经网络高。 展开更多

关键词 PCA LSVM 降维 人脸识别

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基于粗糙集的中文文本特征选择方法研究 被引量：3

8

作者 张翔 周明全 耿国华 《计算机应用与软件》 CSCD 2010年第3期4-5,74,共3页

针对传统的特征选择使用阈值过滤导致有效信息丢失的问题,提出一种粗糙集的文本特征选择方法。该方法以核为起点利用特征属性的重要性和依赖性作为启发式信息进行特征选择,使文本的特征维数得到一定程度的降低。实验表明,此算法不仅易... 针对传统的特征选择使用阈值过滤导致有效信息丢失的问题,提出一种粗糙集的文本特征选择方法。该方法以核为起点利用特征属性的重要性和依赖性作为启发式信息进行特征选择,使文本的特征维数得到一定程度的降低。实验表明,此算法不仅易于实现而且能够有效降低特征数目,提高分类效率。 展开更多

关键词 粗糙集 特征选择 属性重要性 属性依赖性

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面向中文文本分类的C4.5Bagging算法研究 被引量：2

9

作者 张翔 周明全 +1 位作者 耿国华 侯凡 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第26期135-137,共3页

对于中文文本分类问题,提出一种新的Bagging方法。这一方法以决策树C4.5算法为弱分类器,通过实例重取样获取多个训练集,将其结果按照投票规则进行合成,最终得到分类结果。实验证明,这种算法的准确率、查全率、F1值比C4.5、kNN和朴素贝... 对于中文文本分类问题,提出一种新的Bagging方法。这一方法以决策树C4.5算法为弱分类器,通过实例重取样获取多个训练集,将其结果按照投票规则进行合成,最终得到分类结果。实验证明,这种算法的准确率、查全率、F1值比C4.5、kNN和朴素贝叶斯分类器都高,具有更加优良的性能。 展开更多

关键词 BAGGING算法 C4.5算法 中文文本分类

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基于变换域和噪声估计的路面图像去噪研究 被引量：2

10

作者 韩丽娜 耿国华 周明全 《计算机工程与应用》 CSCD 2012年第19期1-3,共3页

针对不考虑噪声的统计分布,仅使用傅里叶变换或小波变换对图像进行降噪处理会带来图像的失真(扭曲)的问题,提出基于变换域和噪声估计的图像去噪方法。算法根据傅里叶变换和小波变换对图像的有效表示侧重点不同,以及图像噪声在不同变换... 针对不考虑噪声的统计分布,仅使用傅里叶变换或小波变换对图像进行降噪处理会带来图像的失真(扭曲)的问题,提出基于变换域和噪声估计的图像去噪方法。算法根据傅里叶变换和小波变换对图像的有效表示侧重点不同,以及图像噪声在不同变换域下的统计特性,提出先将图像进行傅里叶变换,根据噪声的统计特性构造传递函数H,使用Wiener滤波器进行降噪处理,得到一次降噪图像;再对图像再进行小波变换,根据噪声在小波的各尺度下,以及同一尺度下的不同特性,分别采用软门限降噪法和MMSE准则的降噪方法,得到二次降噪图像。仿真实验证实,该算法能有效提高降噪效果,降噪后的图像不失真,包含噪声少。 展开更多

关键词 变换域 噪声估计 图像去噪 MMSE准则

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注意力机制的秦腔视频去噪算法

11

作者 师秦高雪 杨超然 +1 位作者 刘鑫达 耿国华 《西北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期168-179,共12页

秦腔,作为中国传统戏曲艺术的瑰宝,拥有深厚的历史底蕴。然而,秦腔早期的影像资料常受噪声和失真影响,导致画质不佳,严重妨碍了秦腔数字档案的保存品质。目前应用的视频去噪技术在处理秦腔那色彩丰富、纹理复杂的服饰时,往往没有充分利... 秦腔,作为中国传统戏曲艺术的瑰宝,拥有深厚的历史底蕴。然而,秦腔早期的影像资料常受噪声和失真影响,导致画质不佳,严重妨碍了秦腔数字档案的保存品质。目前应用的视频去噪技术在处理秦腔那色彩丰富、纹理复杂的服饰时,往往没有充分利用视频帧序列的时间连贯性,使得去噪效果并不理想,难以有效保留视频帧的核心特征。基于注意力机制的秦腔视频去噪算法开展研究,针对现有视频去噪算法忽略帧间时序相关性导致效果不佳的问题,提出了一种新的视频去噪算法,该算法利用双门控注意力机制进行时序信息的融合。首先,通过时序融合模块,将视频连续帧的时序信息进行有效整合;其次,利用双门控注意力去噪网络精确识别并消除时序上的噪声;最后,通过多头交互注意力精炼模块进一步细化特征,以消除去噪过程中可能产生的伪影并恢复丢失的细节,从而提升去噪后图像的质量。实验结果表明,与DVDNet、ViDeNN以及FastDVDNet等现有方法相比,该方法可以更好地利用视频的时序信息,达到干净且高效的秦腔视频去噪效果。 展开更多

关键词 秦腔 视频去噪 注意力机制 时序融合

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人脸特征点自动标定方法的研究 被引量：1

12

作者 杨颖 耿国华 +1 位作者 周明全 董建民 《计算机应用与软件》 CSCD 2009年第3期18-20,共3页

提出一种人脸特征点自动标定的方法。选取两个瞳孔点、两个鼻孔点、两个嘴角点,共六个关键特征点进行自动标定的研究。利用彩色人脸图片的灰度化、二值化、边缘检测区分人脸肤色与非肤色区域,并结合灰度积分投影方法及人脸结构基本特征... 提出一种人脸特征点自动标定的方法。选取两个瞳孔点、两个鼻孔点、两个嘴角点,共六个关键特征点进行自动标定的研究。利用彩色人脸图片的灰度化、二值化、边缘检测区分人脸肤色与非肤色区域,并结合灰度积分投影方法及人脸结构基本特征的先验知识确定人脸区域、特征区域,最终确定特征点。并在图形预处理时提出一种手动滤除胡须的方法降低胡须对嘴部特征点标定的影响。实验证明:该方法可以准确标定人脸的关键特征点,简便、可靠、具有实用性。 展开更多

关键词 特征点 灰度图 二值图 边缘检测 积分投影

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音乐哼唱检索技术在WEB上的应用

13

作者 张晶 周明全 +1 位作者 耿国华 王小凤 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2008年第12期36-38,56,共4页

将基于内容的哼唱检索技术用于WEB上。首先阐述了音乐检索现状,并对基于内容的音乐检索过程进行了详细地分析,然后介绍了WEB的相关技术,提出了将音乐检索技术用于WEB的思路,最后对全文归纳总结,并对进一步的工作进行了展望。

关键词 音乐检索 哼唱检索 特征提取 WEB

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基于实时视频的笔画信息提取技术

14

作者 蒙世斌 周明全 《计算机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期151-153,共3页

描述了一种基于实时视频的笔画信息提取方法,采用视频输入设备捕捉用户手指的运动轨迹,并对此进行实时处理、简化和分析,根据手指的轨迹特征以及笔画的特点从中滤除无用的信息的方法,提取出笔画。通过笔画信息识别定义手势控制,可实现... 描述了一种基于实时视频的笔画信息提取方法,采用视频输入设备捕捉用户手指的运动轨迹,并对此进行实时处理、简化和分析,根据手指的轨迹特征以及笔画的特点从中滤除无用的信息的方法,提取出笔画。通过笔画信息识别定义手势控制,可实现简单的人机交互。 展开更多

关键词 笔画识别 手势控制 实时视频处理 边缘检测

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利用HSV空间的双通道同态滤波真彩图像增强 被引量：20

15

作者 韩丽娜 熊杰 +1 位作者 耿国华 周明全 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第27期18-20,58,共4页

在RGB空间中分别对真彩图像的三个通道进行增强能够很好地压缩图像动态范围,但往往会产生色彩偏离。文章提出先将真彩图像由RGB空间变换到HSV空间,进行色度、饱和度和亮度分离,然后对饱和度通道进行巴特沃斯同态滤波增强,对亮度通道进... 在RGB空间中分别对真彩图像的三个通道进行增强能够很好地压缩图像动态范围,但往往会产生色彩偏离。文章提出先将真彩图像由RGB空间变换到HSV空间,进行色度、饱和度和亮度分离,然后对饱和度通道进行巴特沃斯同态滤波增强,对亮度通道进行高斯同态滤波增强,除此之外,研究了同态滤波中高通滤波器截止频率如何确定的问题,并解释了同态滤波器中的比例系数。实验证实,增强后的真彩图像色彩基本无偏差,图像动态范围压缩良好。 展开更多

关键词 真彩图像 色相、饱和度、明度(HSV)空间 同态滤波 巴特沃斯高通滤波器 高斯高通滤波 截止频率 比例系数

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破碎刚体三角网格曲面模型的特征轮廓线提取方法 被引量：17

16

作者 樊少荣 茹少峰 +1 位作者 周明全 耿国华 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第9期2003-2009,共7页

区分了三角网格曲面模型上的三组概念:外表面与断裂面、内外边及内外轮廓线.运用内外边的性质快速提取了外轮廓线,采用法矢夹角计算和统计方法获取了模型上断裂面与原表面夹角的经验阈值及断裂面面积的上限,继而确定候选特征点集,最后... 区分了三角网格曲面模型上的三组概念:外表面与断裂面、内外边及内外轮廓线.运用内外边的性质快速提取了外轮廓线,采用法矢夹角计算和统计方法获取了模型上断裂面与原表面夹角的经验阈值及断裂面面积的上限,继而确定候选特征点集,最后利用扫描线算法获取包络于候选特征点集的内轮廓线.基于以上步骤提出三角网格曲面模型的特征轮廓线提取方法,该方法正确提取了破碎刚体模型的特征轮廓线,使空间曲线匹配得以进行. 展开更多

关键词 三角网络模型 内外轮廓线 邻接点 内外边 特征曲线

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基于轮廓与断面匹配的秦俑碎片拼接方法 被引量：13

17

作者 刘军 周明全 +1 位作者 耿国华 李姬俊男 《计算机工程》 CAS CSCD 2014年第1期181-185,190,共6页

针对兵马俑第3次发掘大量破碎俑片的虚拟复原需求,分析秦俑碎片拼接的特殊性,归纳陶制碎片的分类原则,提出一种结合碎片边缘轮廓和断裂面匹配的混合拼接方法。依据俑体碎片断裂面厚度,将其映射到空间曲线模板或空间曲面模板。基于积分... 针对兵马俑第3次发掘大量破碎俑片的虚拟复原需求,分析秦俑碎片拼接的特殊性,归纳陶制碎片的分类原则,提出一种结合碎片边缘轮廓和断裂面匹配的混合拼接方法。依据俑体碎片断裂面厚度,将其映射到空间曲线模板或空间曲面模板。基于积分不变量计算俑体碎片特征向量,采用一致性约束方法获取碎片初始匹配点对。利用筛选算法去除伪初始匹配点对,应用几何哈希算法寻找碎片最优匹配点对。其中,空间轮廓曲线匹配基于多边形弧串匹配法,空间曲面匹配基于多尺度积分不变量法。对破碎兵俑和陶马的拼接结果表明,该方法能正确得到碎片间的匹配关系,具有较好的鲁棒性。 展开更多

关键词 数字考古 兵马俑 虚拟复原 碎片拼接 参数化分类 空间曲线 空间曲面

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轴对称破碎文物的虚拟复原方法 被引量：14

18

作者 李春龙 周明全 +1 位作者 成欣 程日彬 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期620-624,共5页

根据旋转面的轴线与其表面顶点法矢相交的几何准则,提出一种估计轴对称破碎文物轴线的几何方法,进而获得文物碎片的母线信息,生成具有内外表面的文物复原模型.最后,采集破碎文物的纹理并对其进行必要修复后对复原模型进行渲染,得到三维... 根据旋转面的轴线与其表面顶点法矢相交的几何准则,提出一种估计轴对称破碎文物轴线的几何方法,进而获得文物碎片的母线信息,生成具有内外表面的文物复原模型.最后,采集破碎文物的纹理并对其进行必要修复后对复原模型进行渲染,得到三维虚拟文物,展示在考古数字博物馆中. 展开更多

关键词 文物复原 虚拟文物 旋转面 考古数字博物馆

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Bagging算法在中文文本分类中的应用 被引量：13

19

作者 张翔 周明全 +1 位作者 耿国华 侯凡 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第5期135-137,179,共4页

Bagging算法是目前一种流行的集成学习算法,采用一种改进的Bagging算法Attribute Bagging作为分类算法,通过属性重取样获取多个训练集,以kNN为弱分类器设计一种中文文本分类器。实验结果表明Attribute Bagging算法较Bagging算法有更好... Bagging算法是目前一种流行的集成学习算法,采用一种改进的Bagging算法Attribute Bagging作为分类算法,通过属性重取样获取多个训练集,以kNN为弱分类器设计一种中文文本分类器。实验结果表明Attribute Bagging算法较Bagging算法有更好的分类精度。 展开更多

关键词 ATTRIBUTE BAGGING BAGGING 中文文本分类 K-近邻

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基于聚类平面特征的三维点云数据精简算法 被引量：16

20

作者 王茹 周明全 邢毓华 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第10期249-251,254,共4页

根据建筑物在高度方向截面上的点云数据必定位于其轮廓线的原理,提出基于聚类平面特征的点云数据精简算法。该算法无需对扫描对象进行表面重构,而是在保持建筑物高度方向数据精度的前提下,对点云数据分层聚类简化,保留满足条件的特征点... 根据建筑物在高度方向截面上的点云数据必定位于其轮廓线的原理,提出基于聚类平面特征的点云数据精简算法。该算法无需对扫描对象进行表面重构,而是在保持建筑物高度方向数据精度的前提下,对点云数据分层聚类简化,保留满足条件的特征点,删除其余的点。通过实例证明该算法可以在保持建筑物外形特征的同时,达到较高的精简比率。 展开更多

关键词 三维点云 聚类 平面特征 轮廓线 数据精简

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