[發明專利]一種基于NURBS的無標記面狀柔性體變形跟蹤方法在審
| 申請號： | 201910352911.3 | 申請日： | 2019-04-26 |
| 公開（公告）號： | CN110136169A | 公開（公告）日： | 2019-08-16 |
| 發明（設計）人： | 姜欣;李孟原;劉云輝 | 申請（專利權）人： | 哈爾濱工業大學（深圳） |
| 主分類號： | G06T7/246 | 分類號： | G06T7/246;G06T7/11;G06T7/90;B25J9/02;B25J9/16 |
| 代理公司： | 深圳市添源知識產權代理事務所(普通合伙) 44451 | 代理人： | 黎健任 |
| 地址： | 518000 廣東省深圳市南*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 柔性體 曲面擬合 點云 無標記 面狀 變形 目標點 濾波 布爾算法 柔性物體 深度相機 變化量 初始化 目標面 前后面 跟蹤 面裝 去除 近似 噪音 分割 統計 | ||
1.一種基于NURBS的無標記面狀柔性體變形跟蹤方法，該方法包括如下步驟：
步驟1：通過Kinect深度相機得到含面狀柔性物體點云的原始點云后，需要通過一定的流程分割出目標面狀柔性體的點云，使用半徑濾波或統計濾波去除空間中的噪音點云，從而得到純凈的目標點云；
步驟2：對獲得的目標點云進行初始化獲得初始的NURBS曲面；
步驟3：利用曲面擬合生成近似NURBS曲面，NURBS曲面是由兩條NURBS曲面的張量積構成，分別針對兩條NURBS曲線采用曲面擬合方法得到NURBS曲面擬合結果；
步驟4：完成無標記面裝柔性體的曲面擬合，通過NURBS德布爾算法得到變形前后面狀柔性體上某一點的變化量。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述目標點云包含有XYZ信息和RGB信息。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，NURBS曲面通過定義控制點、權重和節點向量生成，改變三者中的任一項均能局部改變NURBS曲面的形狀。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：上述曲面擬合是通過點云的信息實時更新初始化生成的NURBS曲面的形狀。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：曲面擬合的具體步驟如下：
1)得到B樣條曲線：
具有n+1個數據點D0，D1，……Dn，控制點的數量h+1和曲線的階數p，滿足n＞h＞＝p＞＝1；
確定曲線的參數t0；t1；…；tn和一個節點向量，要保持曲線的參數的數量是和數據點的數量是一致的；
p階B樣條曲線表示為：
其中，Pi——點云中的h+1個尚未知道的控制點；
Ni，p(u)——u方向上的非有理B樣條的基方程；
2)使用平方誤差作為指標項構建如下公式：
3)通過對上式進行求偏導得到h個控制點的位置，通過更新控制點，改變曲線的形狀。
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