[發明專利]一種基于二維投影的三維數據配準結果正確性判斷方法

有效

• 申請號: 201710352516.6
• 申請日: 2017-05-18
• 公開（公告）號: CN107170005B
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發明（設計）人: 周濤;賈磊磊;吳明軍
• 申請（專利權）人: 洛陽師范學院
• 主分類號: G06T7/33
• 分類號: G06T7/33;G06T3/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 吳敏

技術領域

本發明屬于三維數據點集處理技術領域，具體涉及一種基于二維投影的三維數據配準結果正確性判斷方法。

背景技術

三維數據配準是指將兩片來自同一實物的三維數據，根據一定的規律，快速而準確的貼合或融合成新的整體，因此，要對多角度下得到的測量數據進行對象建模，就需要采用三維數據配準技術。

對三維數據進行配準后，還需要判斷配準的結果是否存在錯誤。目前常見的方法是利用平均距離誤差進行判斷，即對其中一組三維數據點集中的所有點，查找另一組三維數據點集中對應的最近點之間的距離，然后求取平均值，根據該平均值判斷三維數據配準的結果是否正確。

雖然利用平均距離誤差能夠在很多情況下能夠對三維數據配準結果進行判斷，但是這種方法對三維數據的具體特性存在較大的依賴性，適用性比較差。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于二維投影的三維數據配準結果正確性判斷方法，用于解決現有技術中在對三維數據配準結果進行判斷時，判斷方法適用性比較差的問題。

為實現上述目的，本發明提供的技術方案是：

一種基于二維投影的三維數據配準結果正確性判斷方法，包括如下步驟：

(1)選取兩組已配準完成的第一三維數據點集和第二三維數據點集，將其放入以O為原點的XYZ三軸坐標系中，其中OZ軸沿第一三維數據點集和第二三維數據點集采集的光軸方向；

(2)將第一三維數據點集和第二三維數據點集投影到XOY二維坐標系中；

(3)對第一三維數據點集和第二三維數據點集在XOY二維坐標系中的投影進行網格劃分，并計算出第一三維數據點集和第二三維數據點集在XOY二維坐標系中投影相交區域的網格數量M；

(4)計算第一三維數據點集和第二三維數據點集在XOY二維坐標系中投影相交區域各網格的第一三維數據點集圖像值和第二三維數據點集圖像值，并計算兩者之差絕對值小于第一設定值的網格數量N；

所述某網格的第一三維數據點集圖像值或第二三維數據點集圖像值是指第一三維數據點集或第二三維數據點集投影在該網格的所有點Z軸坐標的平均值；

(5)判斷N與M之間的比值是否大于第二設定值，如果大于，則判斷為第一三維數據點集和第二三維數據點集的配準結果正確，否則判斷為這兩個三維數據點集配準結構出現錯誤。

進一步的，所述第一設定值為在Z軸方向上數據采集分辨率的4倍。

進一步的，所述第二設定值為0.7。

一種基于二維投影的三維數據配準結果正確性判斷裝置，包括如下模塊：

選取兩組已配準完成的第一三維數據點集和第二三維數據點集，將其放入以O為原點的XYZ三軸坐標系中的模塊；

將第一三維數據點集和第二三維數據點集投影到XOY二維坐標系中的模塊；

對第一三維數據點集和第二三維數據點集在XOY二維坐標系中的投影進行網格劃分，并計算出第一三維數據點集和第二三維數據點集在XOY二維坐標系中投影相交區域的網格數量M的模塊；

計算第一三維數據點集和第二三維數據點集在XOY二維坐標系中投影相交區域各網格的第一三維數據點集圖像值和第二三維數據點集圖像值，并計算兩者之差絕對值小于第一設定值的網格數量N的模塊；

所述某網格的第一三維數據點集圖像值或第二三維數據點集圖像值是指第一三維數據點集或第二三維數據點集投影在該網格的所有點Z軸坐標的平均值；

判斷N與M之間的比值是否大于第二設定值，如果大于，則判斷為第一三維數據點集和第二三維數據點集的配準結果正確，否則判斷為這兩個三維數據點集配準結構出現錯誤的模塊。

進一步的，所述第一設定值為在Z軸方向上數據采集分辨率的4倍。

進一步的，所述第二設定值為0.7。

本發明的有益效果是：本發明提供的技術方案，首先將配準完成的第一三維數據點集和第二三維數據點集沿光軸方向投映到二維坐標系中并進行網格劃分，然后根據這兩個數據點集在二維坐標系中相交區域各網格的圖像值判斷配準結果的正確性。由于判斷過程中所用到的第一設定值和第二設定值不依賴于第一三維數據點集和第二三維數據點集的具體數據特征，所以本發明所提供的技術方案能對任何三維數據的配準結果進行判斷，適用性強。

附圖說明

圖1為實施例中三維數據配準結果的流程圖；

圖2為實施例中三維數據點集A的示意圖；

圖3為實施例中三維數據點集B的示意圖；

圖4為實施例中三維數據點集A和三維數據點集B配準正確的示意圖；