分段线性Morse理论支持下的三维点云拓扑特征提取与简化

摘要：

针对目前基于Morse理论的三维点云拓扑特征提取算法难以删除“伪特征”点，简化后存在噪声特征线的问题，提出了一种基于分段线性Morse理论的三维点云特征提取与简化算法。首先计算函数指标，对特征点进行提取，以各特征点为顶点所包含的三角形为一个集合，计算该集合中两两相邻的三角形法向量的点积，将其最大值作为该点权重，并设置合适的阈值去除“伪特征”点；其次通过特征点生成特征线，完成下降Morse复形的构建；最后选择特征线上不同点的函数指标值，分别计算持续值和考虑特征线实际留存价值的保留系数，两者结合对原有“持续值”法进行改进，得到新的特征线重要性度量指标，并基于该指标实现对三维点云拓扑特征的简化与表达。结果表明，相较其他算法，所提特征提取算法显著减少了“伪特征”点提取，使下降Morse复形构建的时间效率提高了70.37%，点云压缩率提高了22.48%。新的特征线重要性度量方法能获取更简洁、连续且结构完整的特征线，且特征提取与简化过程表现出较强的抗噪性。

关键词：分段线性Morse理论、权重计算、保留系数、拓扑简化、三维点云

所属期刊栏目：59

分类号：TP391.41;P208;TN919.8

在线出版日期：2022-10-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共1页

页码：1828005