[發明專利]一種散亂點云快速法矢定向方法有效
| 申請號： | 202010082581.3 | 申請日： | 2020-02-07 |
| 公開（公告）號： | CN111105490B | 公開（公告）日： | 2023-03-31 |
| 發明（設計）人： | 龔靜;黃文超;劉改 | 申請（專利權）人： | 武漢玄景科技有限公司 |
| 主分類號： | G06T15/10 | 分類號： | G06T15/10 |
| 代理公司： | 武漢天領眾智專利代理事務所(普通合伙) 42300 | 代理人： | 劉點 |
| 地址： | 430000 湖北省武漢市東湖新*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 散亂 快速 定向 方法 | ||
1.一種散亂點云快速法矢定向方法，其特征在于：散亂點云法矢定向過程包括以下步驟：
步驟1，創建與點云數目相同的索引優先級隊列L及標記數組B，所述數組B默認值為False，同時根據角度閾值數目N構建優先級閾值表T；其中，所述優先級隊列L包括：
一個基礎隊列，用于記錄點云索引；
一個地址隊列，用于記錄每個優先級在基礎隊列中第一個元素的位置；
一個變量，用于記錄隊頭的位置；
步驟2，選取一個點作為初始種子點S，設置優先級為0，根據優先級值將索引號加入優先級隊列L中，并把索引所對應的標記數組B的值置為True；
步驟3，基于優先級隊列選擇區域增長方向并調整法矢方向，具體方法包括：
步驟3.1，從優先級隊列L中取出一個優先級最高的點的索引值H；
步驟3.2，根據k近鄰算法搜索參考點H的k近鄰點，判斷標記數組B中k近鄰點是否調整過方向，若為True，則返回步驟3.1，否則繼續進行；
步驟3.3，遍歷未調整過法矢方向的近鄰點，令近鄰點的法矢方向與參考點H的一致，并計算近鄰點的優先級向優先級隊列中導入索引，在標記數組B中將近鄰點標記為True；
其中，近鄰點優先級的計算方法為：參考點H與近鄰點的法矢夾角余弦值為tmp，當tmp大于等于T[i+1]且tmp小于T[i]時，則當前待處理點的優先級為i；
向優先級隊列中導入索引的方法為：只移動每個優先級內的首元素，先高優先級再低優先級，依次向隊頭方向移動，直至插入點對應優先級最靠近隊頭的一端空出，將待插入點索引賦給該空閑元素，即完成一般點的索引導入操作；
步驟3.4，判斷優先級隊列L是否為空，若不為空，則返回步驟3.1；
步驟3.5，遍歷標記數組B，獲取未處理的點S_，標記True，并導入到優先級隊列L，返回步驟3.1循環處理，直至標記數組B中所有值均為True結束。
2.如權利要求1所述一種散亂點云快速法矢定向方法，其特征在于：步驟2具體包括以下步驟：
步驟2.1，遍歷尋找z值最小的點，選取該點作為初始種子點S，并令種子點S的法線朝向與(0,0,-1.0)一致；
步驟2.2，將種子點S的優先級設置為最高級，并將種子點S的索引值導入優先級隊列L中，在標記數組B中將種子點S標記為True。
3.如權利要求1所述一種散亂點云快速法矢定向方法，其特征在于：步驟3中優先級策略結合優先級隊列數據結構，將法矢定向算法的計算復雜度降至線性復雜度。
4.如權利要求1所述一種散亂點云快速法矢定向方法，其特征在于：步驟1、步驟2、步驟3中引入優先級策略和區域增長，引導點云沿著最平坦的方向進行法矢定向，保證點云在奇異情況下定向正常，確保點云整體法矢方向的一致性。
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