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龙图腾网获悉中国人民解放军海军工程大学申请的专利一种用于船舶虚拟教学建模的三维重构方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119478227B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-06发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411555988.8，技术领域涉及：G06T17/00；该发明授权一种用于船舶虚拟教学建模的三维重构方法是由李东亮;龚立;黄林;梁聚伟设计研发完成，并于2024-11-04向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种用于船舶虚拟教学建模的三维重构方法在说明书摘要公布了：本发明属于虚拟教学建模方法技术领域，尤其涉及一种用于船舶虚拟教学建模的三维重构方法。包括如下步骤：建立点云数据坐标系，船舶空间轮廓特征点优化处理，特征点与非特征点优化处理，基于前述步骤更新点云数据，基于Possion曲面重建方法生成船舶场景模型。本申请的用于船舶虚拟教学建模的三维重构方法主要用于船舶等大型装备基于点云数据的三维重构建模过程中，用于改善船舶内各类装备点云生成过程中的点位偏移、线条方向错误等问题，同时优化重构过程中点云数据的分布；通过降低低特征量点云数据的密度，降低点云数据的总量，减小对于系统资源的负荷，同时提高高特征量点云的占比，优化点云数据的表现能力，提高重构后画面的显化性能。

本发明授权一种用于船舶虚拟教学建模的三维重构方法在权利要求书中公布了：1.一种用于船舶虚拟教学建模的三维重构方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1、建立点云数据坐标系：基于点云扫描获取船舶场景点云数据集，其中表示第次扫描获取的点云数据，对于点云数据内的第个点，定义其在扫描站坐标系下的坐标为，在地球坐标系下的坐标为； 步骤2、船舶空间轮廓特征点优化处理 获取船舶场景点云数据，基于点云数据内连续光滑曲面分别建立曲面点云数据集；对于曲面点云数据集中的第个光滑曲面上第m个连续可导的点，m＜M，求解对于点的领域点集：； 计算点的领域点集中的中心坐标： ，，； 进一步得到领域点集中邻近点的协方差矩阵表示为： ； 协方差矩阵为半正定对称矩阵，求解其最小特征值和相应的特征向量，在光滑曲面内，最小特征值及其对应的特征向量即为光滑曲面在点的法向量；基于前述步骤分别确定点的领域点集中各点的法向量，根据精简比例指定法向量夹角阈值；以领域点集的中心点对应法向量为初始法向量，确定领域点集中任意点与其最近的邻近点的法向量夹角，保留使的点形成船舶空间轮廓特征点，删除其他点； 步骤3、特征点与非特征点优化处理 根据前述协方差矩阵建立包含点距离权重系数的点的领域协方差矩阵：；其中为点的领域半径；求解协方差矩阵的特征值，；则领域内各点对应法向量在曲面上的变化率与表现为以特征值为基本参数构成的三维椭球表面的表面变化情况一致，构建匹配阈值，；则对于点，若，则点为特征点，否则为非特征点； 非特征点云数据构成了三维曲面中的平滑部分，通过减少平滑部分的点云密度在不影响三维曲面轮廓关键特征的前提下有效减小整个三维模型点云数据的总量，提高数据处理性能；具体处理步骤如下： 基于前述步骤确定非特征点云数据集，提取三坐标最大值和三坐标最小值建立三维包围盒，三维包围盒的边长分别为；其中是指为保证包括所有点的边长裕量，； 基于体素包围法将三维包围盒分割成个小包围盒，；各立方体包围盒边长为；分别确定各立方体包围盒的中心点的坐标； 其中分别是立方体包围盒的任意对角线的两端点坐标；分别计算各立方体包围盒中各点与中心点的距离；提取距离最小的点数据进行保留，同时删除各立方体包围盒中的其他各点；循环执行上述分割过程直至满足预设需求； 步骤4、基于前述步骤更新点云数据，进行必要的预处理后获取有效点云数据；所述预处理包括对于可能的离群点，通过K近邻搜索得到邻域后确定该点至邻域中点的平均欧氏距离是否满足高斯分布，若不满足则将其剔除； 步骤5、更新点云数据，基于Possion曲面重建方法生成船舶场景模型。

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