[發明專利]可提高識別精度及效率的三維點云耳廓識別方法

有效

• 申請號: 201510856611.0
• 申請日: 2015-11-30
• 公開（公告）號: CN105654029B
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 孫曉鵬;馬曉萌;王璐;王森
• 申請（專利權）人: 遼寧師范大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/52
• 代理公司: 大連非凡專利事務所 21220
• 代理人: 閃紅霞

1.一種可提高識別精度及效率的三維點云耳廓識別方法，其特征在于按照如下步驟進行：

a.基于PCA和SVD分解，對三維耳廓點云模型的位置與姿態進行歸一化預處理；

b. 基于Iannarelli分類系統提取三維耳廓點云模型的4個局部特征區域：

將任意三維耳廓點云模型的第一主軸與第二主軸作為一對方向，同時將這兩個主軸的對角作為另外一對方向，然后沿著這4個方向做法平面與耳廓模型求交，最后提取耳廓中4個局部特征區域；

c. 利用Sparse ICP算法對三維耳廓點云模型的局部特征區域進行匹配，得到全部初始匹配點對；基于SVD求解匹配點對之間旋轉變換R和平移變換T、最小化誤差函數E，直至模型間距離誤差取得最小值時，得到最優配準。

2.根據權利要求1所述的可提高識別精度及效率的三維點云耳廓識別方法，其特征在于所述a步驟如下：

設任意三維耳廓點云模型的頂點集合，則V的階幾何矩為：

則V的三個1階幾何矩和六個2階幾何矩分別為：

對于頂點集合V的任意頂點(x_i, y_i, z_i)做如下變換：

，

從而將V的質心平移到坐標原點；

以六個2階幾何矩構造V的協方差矩陣如下：

設，即對協方差矩陣M進行SVD分解，其中U為矩陣M的特征向量矩陣，對應耳廓模型V的三個主軸，Δ為矩陣M的特征值矩陣，對耳廓模型V的任意頂點(x_i, y_i,z_i)如下變換：

從而使耳廓模型的第一主軸與y軸對齊，第二主軸與x軸對齊，第三主軸與z軸對齊，實現數據庫中所有耳廓點云模型均歸一化到基本一致的姿態和位置。