[發明專利]一種高精度三維點云獲取方法、系統、裝置及存儲介質

有效

• 申請號: 201811346796.0
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN109509208B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發明（設計）人: 史文中;李娜;項皓東
• 申請（專利權）人: 香港理工大學
• 主分類號: G06T7/20
• 分類號: G06T7/20;G01C11/00;G01C15/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

本申請公開了一種高精度三維點云獲取方法，本申請以室內環境中存在的對象特征為入手點，并據此確定每兩幀點云中的同名對象在所在兩幀點云間發生的位置變換來恢復移動式三維激光掃描儀的運動軌跡，在先后以該運動軌跡為基礎執行運動糾正和重拼接操作，以使最終得到的三維點云的精度更高。本申請還同時公開了一種高精度三維點云獲取系統、裝置及計算機可讀存儲介質，具有上述有益效果。

技術領域

本申請涉及信息測繪技術領域，特別涉及一種高精度三維點云獲取方法、裝置、設備以及計算機可讀存儲介質。

背景技術

傳統測繪測圖，多集中在室外，如利用航空攝影測量對城市進行大范圍的測圖，又如利用車載移動測量平臺對街道進行測圖，區別于可利用數量足夠的GNSS(GlobalNavigation?Satellite?System，全球導航衛星系統)信號完成對外界大環境的測圖工作，室內小環境無法獲得足夠的GNSS信號，因此傳統室外進行三維測圖的移動測量方案無法直接在室內使用。

利用固定地面站的激光掃描測量固然可以在室內測圖中獲取較高的精度，但由于室內環境的復雜機構，還需要進行多次換位測量，對固定地面站的激光掃描測量方案十分不友好。而基于移動式三維激光掃描的方案的精度則十分有限，因此，如何提升基于移動式三維激光掃描方案的精度是本領域技術人員亟待解決的問題。

發明內容

本申請的目的是提供一種高精度三維點云獲取方法，首先從移動式三維激光掃描儀得到的初始點云數據提取得到目標室內環境下的對象特征信息，接下在根據該對象特征信息確定每兩幀點云中的同名對象，再借助該同名對象計算所在兩幀點云間的旋轉參數和平移參數，并根據計算結果恢復得到該移動式三維激光掃描儀在采集點云數據時的運動軌跡，以便根據該運動軌跡對初始點云進行運動糾正和重拼接運動糾正后的各幀點云，得到高精度的目標室內三維點云。本申請以室內環境中存在的對象特征為入手點，并據此確定每兩幀點云中的同名對象在所在兩幀點云間發生的位置變換來恢復移動式三維激光掃描儀的運動軌跡，在先后以該運動軌跡為基礎執行運動糾正和重拼接操作，以使最終得到的三維點云的精度更高。

本申請的另一目的在于提供了一種高精度三維點云獲取系統、裝置以及計算機可讀存儲介質。

為實現上述目的，本申請提供一種高精度三維點云獲取方法，包括：

獲取目標室內環境的初始點云數據，并從中提取得到對象特征信息；

根據所述對象特征信息確定所述初始點云數據中每兩幀點云中的同名對象；

根據所述同名對象計算所在的兩幀點云間的旋轉參數和平移參數，并根據所述旋轉參數和平移參數恢復得到三維激光掃描儀的運動軌跡；

根據所述運動軌跡對所述初始點云數據進行運動糾正，得到優化后點云數據；

將所述優化后點云數據中的各幀點云按所述運動軌跡進行拼接，得到所述目標室內環境的完整三維點云。

可選的，根據所述對象特征信息確定所述初始點云數據中每兩幀點云中的同名對象，包括：

根據所述對象特征信息確定所述初始點云數據中每兩個相鄰幀點云中的同名對象，得到相鄰幀同名對象。

可選的，在得到相鄰幀間同名對象之后，還包括：

按預設選取標準從所述初始點云數據包含的各幀點云中選取得到各關鍵幀點云；其中，所述初始點云數據中區別于各所述關鍵幀點云的各幀點云為其它幀點云；

根據所述對象特征信息確定每個所述關鍵幀點云與每個所述其它幀點云中的同名對象，得到關鍵幀同名對象。

可選的，根據所述同名對象計算所在的兩幀點云間的旋轉參數和平移參數，并根據所述旋轉參數和平移參數恢復得到三維激光掃描儀的運動軌跡，包括：