[發(fā)明專利]前景點(diǎn)云和背景點(diǎn)云的融合方法、系統(tǒng)及設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110473698.9
• 申請日: 2021-04-29
• 公開（公告）號: CN113177903B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王飛躍;王曉;田永林;沈宇;郭中正
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院自動化研究所
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50;G06T3/60;G06T3/00
• 代理公司: 北京市恒有知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11576
• 代理人: 郭文浩;尹文會

1.一種前景點(diǎn)云和背景點(diǎn)云的融合方法，其特征在于，該方法包括：

步驟S10，將獲取的待融合背景點(diǎn)云在俯視圖視角下進(jìn)行二維劃分，并獲取二維劃分后的每一個二維網(wǎng)格的背景點(diǎn)云數(shù)量；

步驟S20，分別提取背景點(diǎn)云數(shù)量不為0的二維網(wǎng)格構(gòu)成的多個非空區(qū)域的底面中心點(diǎn)坐標(biāo)以及高度平均值、最大值和最小值，獲得二維網(wǎng)格特征圖和非空區(qū)域指示圖；

步驟S30，分別以每一個非空區(qū)域的中心為中心構(gòu)建圓形鄰域，并將每一個鄰域的二維網(wǎng)格的高度差異小于預(yù)設(shè)第一閾值的對應(yīng)鄰域判定為平坦，獲得平坦位置指示圖；

步驟S40，基于待融合前景點(diǎn)云對象的尺寸、縮放比例、位置偏移、多個角度值，在所述平坦位置指示圖中的平坦位置進(jìn)行角度遍歷搜索，構(gòu)建所述待融合前景點(diǎn)云對象各放置情況的有向矩形鄰域；

步驟S50，對于每一個放置情況，計算所述有向矩形鄰域所包含二維網(wǎng)格的高度差，若所述高度差小于預(yù)設(shè)第二閾值，則以該放置情況對應(yīng)的有向矩形鄰域的面積尺度和旋轉(zhuǎn)角度作為所述待融合前景點(diǎn)云對象的尺寸縮放比例和放置角度；

步驟S60，根據(jù)所述尺寸縮放比例和放置角度進(jìn)行所述待融合前景點(diǎn)云對象的放置，并進(jìn)行對應(yīng)位置的前景點(diǎn)云和背景點(diǎn)云坐標(biāo)拼接，實現(xiàn)前景點(diǎn)云和背景點(diǎn)云的融合。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的前景點(diǎn)云和背景點(diǎn)云的融合方法，其特征在于，所述二維網(wǎng)格中的第[i,j]個單元表示為：

C[i,j]＝{(x,y,z)|(i-1)*l_xxi*l_x,(j-1)*l_yyj*l_y}

其中，C[i,j]代表二維網(wǎng)格中的第[i,j]個單元對應(yīng)的區(qū)域，l_x和l_y分別代表長和寬為L_x,L_y二維網(wǎng)格的每個單元的長和寬，(x,y,z)代表三維空間中點(diǎn)的x軸、y軸和z軸坐標(biāo)，*代表相乘；

所述二維網(wǎng)格特征圖為：

其中，P為全體背景點(diǎn)云構(gòu)成的集合，為集合c[i,j]∩P中點(diǎn)的z坐標(biāo)均值，為集合c[i,j]∩P中點(diǎn)的z坐標(biāo)最大值，為集合c[i,j]∩P中點(diǎn)的z坐標(biāo)最小值；

所述非空區(qū)域指示圖為：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的前景點(diǎn)云和背景點(diǎn)云的融合方法，其特征在于，步驟S30包括：

步驟S31，對于第k個非空區(qū)域C[i_k,j_k]，以其中心作為中心構(gòu)建圓形鄰域：

其中，代表以為中心的圓形鄰域，δ為圓形鄰域的半徑，(x,y,z)代表三維空間中點(diǎn)的x軸、y軸和z軸坐標(biāo)，

步驟S32，基于所述圓形鄰域，建立鄰域內(nèi)點(diǎn)云特征集合：

其中，代表第k個非空區(qū)域的鄰域內(nèi)點(diǎn)云特征集合，x，y代表三維空間中點(diǎn)的x軸坐標(biāo)和y坐標(biāo)；代表二維網(wǎng)格特征圖；代表非空區(qū)域指示圖；

步驟S33，基于所述鄰域內(nèi)點(diǎn)云特征集合，將該鄰域的二維網(wǎng)格的高度差異小于預(yù)設(shè)第一閾值的對應(yīng)鄰域判定為平坦，獲得平坦位置指示圖；

二維網(wǎng)格的高度最大值和最小值為：

其中，和分別代表第k個非空區(qū)域的鄰域內(nèi)的二維網(wǎng)格的高度最大值和最小值，[：，2]代表該集合中所有元素的第二維信息。