点云数据研究与形状分析

本书分别从静态点云数据的特征提取与分析，以及动态点云数据的特征处理与分析两个方面展开论述，从一般点云数据的处理算法，到由三维人体扫描仪获取的三维静态人体点云数据为主要研究对象，同时也对快速动态人体点云数据的获得方法及相关点云数据分析进行了论述。本书内容主要包括点云数据的研究现状与存在的问题，如自适应的点云修补方法、点云数据精简方法，重点论述保持特征的点云精简方法、点云骨架线的提取与形状分析，重点介绍基于Laplace算子的点云骨架线的提取、点云的分割与形状识别，动态点云数据的获取方法与初步分析，最后还介绍了点云数据的研究趋势与展望，论述了深度学习方法在点云数据处理中的更多应用等。

第1章绪论
1.1研究背景
1.2研究现状
1.2.1点云数据的预处理现状
1.2.2大规模点云数据的预处理算法
1.2.3非刚体点云数据的预处理算法
1.2.4点云数据在服装工业中的应用现状
1.2.5点云数据处理中的问题与挑战
1.2.6点云漏洞修补存在的问题
1.2.7点云精简化存在的问题
1.2.8点云骨架线提取存在的问题
1.2.9动态人体点云数据获取算法现状
1.3静态全三维人体点云数据的获取
1.4动态人体点云数据的获取
1.4.1测距原理
1.4.2坐标系之间的相互关系
1.4.3深度摄像头的深度值计算原理
1.5主要研究工作
1.5.1研究对象
1.5.2研究内容
1.5.3本书组织结构
1.6实验数据来源与说明
1.6.1静态人体点云数据来源
1.6.2人体点云数据使用说明
1.6.3动态及其他点云数据来源
1.7本章总结
第2章点云数据预处理
2.1相关研究工作
2.2点云漏洞修补
2.2.1数学模型
2.2.2点云数据组织化
2.2.3正交构建候选点
2.2.4修补漏洞点
2.3实验结果
2.4本章总结
第3章点云精简
3.1相关研究工作
3.2点云的二阶微分量计算
3.2.1曲率估计
3.2.2特征权值确定
3.3带特征权值的自适应精简策略
3.3.1全局阈值精简策略
3.3.2局部精简策略
3.4实验结果与分析
3.5本章总结
第4章点云骨架线提取与形状分析
4.1相关研究工作
4.2骨架线具备的特征
4.3Laplace谱嵌入
4.3.1经典MDS嵌入分析
4.3.2Laplace算子
4.3.3离散Laplace算子方法分析
4.4子谱空间中的分割
4.4.1子谱空间中的形状分类
4.4.2依据分类进行分割
4.5计算骨架点与骨架线
4.5.1平滑
4.5.2K维谱嵌入
4.5.3用三维矩求骨架中心
4.6实验结果与分析
4.7本章总结
第5章动态点云数据获取与初步分析
5.1从动态深度图到动态点云数据
5.1.1计算原理
5.1.2动态点云数据获取算法
5.1.3动态点云数据实验结果与分析
5.2动态点云数据的分析
5.2.1三维点云法向量估计法
5.2.2三维点云的分割
5.3使用点云信息指导自适应人体头部追踪
5.3.1相关研究
5.3.2背景分割去除
5.3.3实验中的相关参数
5.3.4重新量化与单位化
5.3.5追踪过程的错误检测与错误恢复
5.3.6实验结果与分析
5.4本章总结
第6章点云数据研究趋势展望
6.1本书总结
6.2尚需深入研究的方面
6.3深度学习在点云处理中的展望
附录A人体测量学主要关键点
参考文献
致谢