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申请/专利权人：中国石油大学(华东)
申请日：2024-03-22
公开（公告）日：2024-06-28
公开（公告）号：CN118262043A
主分类号：G06T17/00
分类号：G06T17/00;G06T17/20;G06T3/60
优先权：
专利状态码：在审-公开
法律状态：2024.06.28#公开
摘要：本发明涉及一种基于遗传算法和全局特征的三维数字化复杂断裂面快速拼接配对方法，同时适用于医学影像、艺术制作、工业设计等领域。本方法利用创新的曲面相似度度量方法和配对优化算法，能够准确地表征曲面的整体相似程度。通过将曲面配对问题转化为找到一组最佳相似矩阵的问题，并利用遗传算法对矩阵配对进行优化，本发明能够更加高效和精确地完成3D重建模型的拼接。本方法具有全局视野和鲁棒性，能够同时考虑整个断裂面的形状和结构信息，并对形变具有很强的适应性。与传统算法相比，本方法不受局部最优解和噪声干扰的影响。本发明为三维数字化建模和计算机辅助设计CAD领域的相关应用提供了有效的解决方案。
主权项：1.一种基于遗传算法和全局特征的三维数字化复杂断裂面快速拼接配对方法，其特征在于包括下述步骤：步骤一：将3D扫描仪等设备收集到两个的断裂面的点云数据生成3D模型并在表面进行网格划分，形成矩阵化的标高数据。步骤二：然后将其中一个断面的标高矩阵进行切片，然后从另一个断面的标高矩阵中找到一个大小一致的对应。并用两切片对应的元素相减，得到一个新矩阵，然后用方差来衡量两个切片之间的差异程度。这个过程的求解公式如下： 其中A，B分别表示切片矩阵1和切片矩阵2，其下标表示元素索引位置。n，m分别表示矩阵的行数和列数。步骤三：固定一个切片不变，然后将另一切片沿着断面标高矩阵的横向和纵向移动。接着利用遗传算法来搜索差异程度最小的切片。步骤四：接下来将其中一个断面绕高度轴旋转一定度数，并重新进行网格化。不断绕着高度轴旋转，并在每个旋转角度下利用上述方法找到各自的最优解，再在这些选出的解中进一步挑选出最终解。得到两个切片所在断面的中心点位置坐标和最佳旋转角度，将它们对齐，从而完成了3维重建模型的自动拼接对齐工作。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 中国石油大学(华东) 基于遗传算法和全局特征的三维数字化复杂断裂面快速拼接配对方法
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