基于改進的角度偏差法算法的激光測量數據精簡

（湖南工業大學 機械工程學院，湖南 株洲 412007）

1 研究背景

目前，激光測量憑借其可靠性高、測量環境適應性好等特點而被廣泛用于高精度加工領域。激光測量會產生大量數據，測量點分布密集，能有效勾勒出測量物的輪廓形狀并反映細節特征，但處理過多的數據點會占用計算機大量內存，導致計算機的運行速度緩慢。實際上，不是所有數據點都是有用信息，而且數據存儲或顯示都將消耗大量的時間和計算機存儲空間，所以在保證精度的前提下，對測量數據進行精簡顯得尤為重要。

在精簡數據方面，許多國內外的專家學者對激光測量數據精簡問題進行了一系列研究，并取得了較多的研究成果。目前常用的數據精簡方法主要有包圍盒法[1]、非均勻網格法[2]、最大（小）距離法[3]、角度偏差法[4]、三角網格法[5]、弦高偏差法[6]等。同時，有專家學者開始對數據精簡算法加以改良，如付瑋等[4]提出了一種基于局部和全局點云特征相融合的簡化算法，通過基于點云的網格分割非均勻網格法來提取局部點云特征；吳鳳和等[7]在考慮曲線曲率變化的基礎上構建了弦高函數，并通過迭代得到各測點變化的弦高值，再根據弦高法的數據精簡原則確定需要保留的測量點。

其中，角度偏差法被廣泛應用并加以改良。角度偏差法以連續點之間夾角為準則精簡數據，能夠保留輪廓特征和一些細節特征，但其存在一定的缺陷。針對角度偏差法的缺陷，方源敏等[8]對其采取設立平均偏角閾值去除偏角較小的數據點的方法進行改進，解決其易出現斷點問題?！?br>