[發明專利]一種單線點云與多線點云配準的方法及裝置

有效

• 申請號: 202011308942.8
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112446907B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 陳操;惠念;劉春成;文鐵謀;劉園;劉奮
• 申請（專利權）人: 武漢中海庭數據技術有限公司
• 主分類號: G06T7/35
• 分類號: G06T7/35;G06T17/20
• 代理公司: 武漢藍寶石專利代理事務所(特殊普通合伙) 42242
• 代理人: 高蘭

1.一種單線點云與多線點云配準的方法，其特征在于，包括：

將單線點云與多線點云變換到同一坐標軸后，在點云空間內以預定尺寸的體素均勻重采樣點云；

將重采樣點云按預定大小劃分為空間網格，統計每個網格中點云數目，過濾點云數目低于預設閾值的網格，并統計剩余空間網格內點云z值分布，將z值分布在特定閾值范圍內的網格標記為地面，其余網格標記為非地面點；

對標記為非地面點云，取每個點云臨近區域的所有點云，對點云形成的矩陣求對應的協方差矩陣，對協方差矩陣進行特征分解得到特征值，基于特征值間比例關系濾除非規則物體點云；

其中，所述對協方差矩陣進行特征分解得到特征值，基于特征值間比例關系濾除非規則物體點云包括：

對特征值取平均值，根據不同特征值之間的比例關系判斷點云是否為規則物體；其中，若不同特征值在一定范圍內認為大小接近，則判定對應的點云為非規則物體；

對規則物體點云采用NDT算法進行配準，迭代三個方向點云的平移量以實現單線點云與多線點云的最優配準。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述將單線點云與多線點云變換到同一坐標軸還包括：

將點云數據存儲為整體偏轉值加上相對偏轉值。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述對規則物體點云采用NDT算法進行配準，迭代三個方向點云的平移量以實現單線點云與多線點云的最優配準包括：

通過NDT方法建立最優數學模型，對三個方向的平移量迭代優化，模型收斂后輸出最優配準結果。

4.一種用于單線點云與多線點云配準的裝置，其特征在于，包括：

重采樣模塊，用于將單線點云與多線點云變換到同一坐標軸后，在點云空間內以預定尺寸的體素均勻重采樣點云；

路面分割模塊，用于將重采樣點云按預定大小劃分為空間網格，統計每個網格中點云數目，過濾點云數目低于預設閾值的網格，并統計剩余空間網格內點云z值分布，將z值分布在特定閾值范圍內的網格標記為地面，其余網格標記為非地面點；

點云濾除模塊，用于對標記為非地面點云，取每個點云臨近區域的所有點云，對點云形成的矩陣求對應的協方差矩陣，對協方差矩陣進行特征分解得到特征值，基于特征值間比例關系濾除非規則物體點云；

其中，所述對協方差矩陣進行特征分解得到特征值，基于特征值間比例關系濾除非規則物體點云包括：

對特征值取平均值，根據不同特征值之間的比例關系判斷點云是否為規則物體；其中，若不同特征值在一定范圍內認為大小接近，則判定對應的點云為非規則物體；

迭代配準模塊，用于對規則物體點云采用NDT算法進行配準，迭代三個方向點云的平移量以實現單線點云與多線點云的最優配準。

5.根據權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述將單線點云與多線點云變換到同一坐標軸還包括：

將點云數據存儲為整體偏轉值加上相對偏轉值。

6.根據權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述對規則物體點云采用NDT算法進行配準，迭代三個方向點云的平移量以實現單線點云與多線點云的最優配準包括：

通過NDT方法建立最優數學模型，對三個方向的平移量迭代優化，模型收斂后輸出最優配準結果。

7.一種電子設備，包括處理器、存儲器以及存儲在所述存儲器中并在處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述計算機程序時實現如權利要求1至3中任一項所述單線點云與多線點云配準方法的步驟。

8.一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執行時實現如權利要求1至3任一項所述單線點云與多線點云配準方法的步驟。