[發明專利]一種基于點云數據進行模型構建方法、裝置、存儲介質

有效

• 申請號: 202010312085.2
• 申請日: 2020-04-20
• 公開（公告）號: CN111540040B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 周清會;湯代理;毛佳紅
• 申請（專利權）人: 上海曼恒數字技術股份有限公司
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T7/30
• 代理公司: 上海港慧專利代理事務所(普通合伙) 31402
• 代理人: 卞小婷

1.一種基于點云數據進行模型構建方法，其特征在于，包括：

通過至少三臺點云采集設備獲取3D點云數據，并確定所述至少三臺點云采集設備中的一臺設備為主設備，其余設備為子設備；

采用4PCS方法進行點云間的粗配準，得到初始旋轉矩陣和初始平移矩陣；具體包括：

采用RANSAC算法框架，在任意姿態的主設備獲取3D點云數據和至少一個從設備獲取的3D點云數據中構建共面四點結合，在共面四點集合中匹配對應點對，使用LCP策略尋找配置后最大重疊度四點對以完成點云粗匹配；

采用所述初始旋轉矩陣和初始平移矩陣，對一臺子設備獲取的3D點云數據進行變換，并與所述主設備獲取的3D點云數據比較，根據初始旋轉矩陣、平移矩陣對一臺子設備獲取的3D點云數據進行變換以形成一變換后的子設備的3D點云數據，將變換后的子設備3D點云數據與主設備獲得的3D點云數據作比較以獲取對應點信息，根據對應點信息采用最小二乘方法求解最優的旋轉平移矩陣，根據最優的旋轉平移矩陣對初始旋轉矩陣和初始平移矩陣做估算形成精準匹配結果；

采用精準配準結果將所有子設備獲取的3D點云數據轉換至主設備坐標系下，得到點云連接結果；

將所述點云連接結果保存為預設格式的文件，以完成點云模型的構建。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在得到點云連接結果之后，所述方法還包括：

對所述點云連接結果進行網格化處理，得到網格化點云數據。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，對所述點云連接結果進行網格化處理，得到網格化點云數據，包括：

對點云連接結果進行下采樣處理，得到下采樣點云數據；

采用統計分析技術，去除所述下采樣點云數據的集中噪聲和離群點；通過重采樣對物體表面進行平滑處理和漏洞修復；

計算點云法線，構建有向點云；

使用貪心投影三角化算法對有向點云進行三角化，得到網格化點云數據。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，采用4PCS方法進行點云間的粗配準，包括：采用RANSAC算法框架,在任意姿態的主設備獲取的3D點云數據和至少一個從設備獲取的3D點云數據中構建共面四點集合；

在共面四點集合中匹配符合條件的對應點對；

使用LCP策略尋找配準后最大重疊度四點對，得到最優匹配結果，以完成點云粗配準。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，在完成點云粗配準之后，遍歷所有子設備，

完成所有子設備與主設備之間的點云粗配準。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少三臺點云采集設備中相鄰設置的點云采集設備之間存在公共視場區域。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述點云采集設備由Kinect形成，至少三臺Kinect中相鄰設置的Kinect之間采用3.5毫米音頻線連接。