[發(fā)明專利]光學(xué)三維掃描系統(tǒng)中多視點(diǎn)云數(shù)據(jù)拼合方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810065320.X
• 申請日: 2008-02-01
• 公開（公告）號: CN101246595A
• 公開（公告）日: 2008-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 車向前;程俊廷;趙燦
• 申請（專利權(quán)）人: 黑龍江科技學(xué)院
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T17/00;G01B11/24
• 代理公司: 深圳市智科友專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 曲家彬

1、光學(xué)三維掃描系統(tǒng)中多視點(diǎn)云數(shù)據(jù)拼合方法，該方法是在計(jì)算機(jī)、存有光學(xué)掃描成像系統(tǒng)管理軟件的配套存儲器、和具有至少兩個數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的支持下實(shí)現(xiàn)完成的，其特征在于該方法包括以下步驟：

①采用中間白色實(shí)心圓和圓外黑色封閉區(qū)域構(gòu)成的貼片作為參考單元，

②在處于不同視點(diǎn)的相關(guān)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)均可以同時(shí)掃描到的范圍內(nèi)在所掃描的對象上粘貼上至少三個參考單元，

③借助于在線運(yùn)行的系統(tǒng)對掃描的對象上粘貼上的參考單元進(jìn)行直接信息提取，獲得參考單元圓心的數(shù)據(jù)信息，再采用區(qū)域標(biāo)識法對參考點(diǎn)的黑、白過渡邊界提取后，利用最小二乘相結(jié)合的方法獲取參考單元的圓心位置數(shù)據(jù)，

④將以上獲得的參考單元的形心位置數(shù)據(jù)，利用計(jì)算機(jī)視覺理論，進(jìn)行立體匹配，即將平面的參考單元圓心數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成三維的參考單元的形心位置信息，

⑤根據(jù)參考單元的形心位置信息，參照數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的掃描測繪所得出點(diǎn)云集中各個點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息，借助解析法求出點(diǎn)云集中選定的參考點(diǎn)與參考單元的形心位置的距離參數(shù)形成與所采用的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)數(shù)目相同的距離矩陣，

⑥通過對比兩個矩陣中元素值找出它們的最大同構(gòu)子集，從而找出具有相同拓?fù)涮卣鞯膮⒖键c(diǎn)，確定為兩個點(diǎn)云集中的對應(yīng)公共參考點(diǎn)，

⑦采用至少三對對應(yīng)公共參考點(diǎn)的對應(yīng)坐標(biāo)參數(shù)找出關(guān)于兩個坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的旋轉(zhuǎn)矩陣R和平移矩陣T，再根據(jù)轉(zhuǎn)換公式：P＝R*P′+T直接完成對點(diǎn)云坐標(biāo)數(shù)據(jù)的改造，完成對兩個點(diǎn)云數(shù)據(jù)的拼合。

2、根據(jù)權(quán)利要求1所說的光學(xué)三維掃描系統(tǒng)中多視點(diǎn)云數(shù)據(jù)拼合方法，其特征在于步驟①中用的參考單元是圓形或矩形中間為白色實(shí)心圓的黑色貼片。

3、根據(jù)權(quán)利要求1所說的光學(xué)三維掃描系統(tǒng)中多視點(diǎn)云數(shù)據(jù)拼合方法，其特征在于步驟②中所說的參考單元均勻貼在兩個數(shù)字?jǐn)z像機(jī)所描到公共區(qū)域。

4、根據(jù)權(quán)利要求1所說的光學(xué)三維掃描系統(tǒng)中多視點(diǎn)云數(shù)據(jù)拼合方法，其特征在于步驟③借助于在線運(yùn)行的系統(tǒng)對掃描的對象上粘貼上的參考單元進(jìn)行直接信息提取，是采用區(qū)域標(biāo)識與最小二乘相結(jié)合的方法獲取參考點(diǎn)的形心位置，首先采用序貫算法掃描圖像，將待測物體圖像做區(qū)域標(biāo)識及等價(jià)對劃分，將屬于同一類的標(biāo)記點(diǎn)歸并，并賦予相同的等價(jià)標(biāo)記；然后利用邊界點(diǎn)識別方法獲得參考點(diǎn)的邊界，即對于邊界內(nèi)部的點(diǎn)，則此點(diǎn)周圍8個方向上的點(diǎn)全部為黑色；反之，邊界上的點(diǎn)就不具有這樣的性質(zhì)；或根據(jù)點(diǎn)的4鄰域來做邊界點(diǎn)的判斷工作借助最小二乘法擬合出參考點(diǎn)的形心位置及相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，將以上相關(guān)信息存入中間寄存器中待用。

5、根據(jù)權(quán)利要求1所說的光學(xué)三維掃描系統(tǒng)中多視點(diǎn)云數(shù)據(jù)拼合方法，其特征在于步驟⑥中確定為兩個點(diǎn)云集對應(yīng)公共參考點(diǎn)的具體步驟是：根據(jù)本測量系統(tǒng)存在的基礎(chǔ)誤差決定最小誤差值δ，以比對誤差值小于δ為條件由從兩個矩陣中元素值找出它們的最大同構(gòu)子集。