[發(fā)明專利]一種點云配準的方法、系統(tǒng)及存儲介質(zhì)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210638566.1
• 申請日: 2022-06-07
• 公開（公告）號: CN114926325A
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發(fā)明（設計）人: 張俊;蘇國旺;田慧敏;丁旭然;肖葭;高潔
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G06T3/00
• 分類號: G06T3/00
• 代理公司: 長沙朕揚知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 陳云楓

本發(fā)明涉及計算機圖形技術領域，公開了一種點云配準的方法、系統(tǒng)及存儲介質(zhì)，包括：基于獲取的目標點云和待配準點云進行分層網(wǎng)格劃分得到每層對應的子節(jié)點對；將當前層的所述子節(jié)點對作為配準網(wǎng)格節(jié)點對進行局部點云配準；將當前層全局重疊度與預設重疊度閾值進行比較，在當前層全局重疊度大于預設重疊度閾值的情況下，輸出當前層全局重疊度為最優(yōu)配準重疊度；在當前層全局重疊度小于或等于預設重疊度閾值的情況下，將迭代操作得到的迭代全局重疊度與預設重疊度閾值進行比較，在迭代全局重疊度大于預設重疊度閾值的情況下，輸出迭代全局重疊度為最優(yōu)配準重疊度，本發(fā)明解決了現(xiàn)有的點云配準過程中效率較低的問題。

技術領域

本發(fā)明涉及計算機圖形技術領域，尤其涉及一種點云配準的方法、系統(tǒng)及存儲介質(zhì)。

背景技術

隨著計算機視覺技術的不斷發(fā)展，三維重建技術在逆向工程、3D打印、生物醫(yī)學等領域中的應用越來越廣泛，點云配準作為三維重建過程中的關鍵環(huán)節(jié)之一，能夠?qū)Σ煌鴺讼迪聹y得的物體點云數(shù)據(jù)進行配準融合，從而獲取到物體完整的三維信息。目前，在進行點云配準的過程中，為了提高低重疊度點云的配準精度，需要增加采樣點數(shù)目，但采樣點數(shù)目增加會降低配準速度。可見，現(xiàn)有的點云配準方法存在對低重疊率的點云配準時配準效率較低的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種點云配準的方法、系統(tǒng)及存儲介質(zhì)，以解決現(xiàn)有的點云配準過程中存在效率較低的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過如下的技術方案來實現(xiàn)：

第一方面，本發(fā)明提供一種點云配準的方法，包括：

基于獲取的目標點云和待配準點云進行網(wǎng)格節(jié)點構建得到初始網(wǎng)格節(jié)點對，并對初始網(wǎng)格節(jié)點對進行分層網(wǎng)格劃分得到每層對應的子節(jié)點對；

將當前層的所述子節(jié)點對作為配準網(wǎng)格節(jié)點對進行局部點云配準，并得到當前層配準結果，其中，所述當前層配準結果包括當前層局部最優(yōu)重疊度以及與當前層局部最優(yōu)重疊度均對應的當前層網(wǎng)格節(jié)點對、當前層剛性變換矩陣和當前層全局重疊度；

將所述當前層全局重疊度與預設重疊度閾值進行比較，在當前層全局重疊度大于預設重疊度閾值的情況下，輸出所述當前層全局重疊度為最優(yōu)配準重疊度；

在當前層全局重疊度小于或等于預設重疊度閾值的情況下，進行所述當前層網(wǎng)格節(jié)點對作為配準網(wǎng)格節(jié)點對執(zhí)行局部點云配準的迭代操作，并將所述迭代操作得到的迭代全局重疊度與預設重疊度閾值進行比較，在迭代全局重疊度大于預設重疊度閾值的情況下，輸出所述迭代全局重疊度為最優(yōu)配準重疊度。

可選的，所述方法還包括：

在迭代操作中未確定最優(yōu)配準重疊度的情況下，進行僅小于當前層局部最優(yōu)重疊度的當前層局部次優(yōu)重疊度所對應的當前層次優(yōu)全局重疊度作為回溯重疊度的回溯操作，并將所述回溯操作得到的回溯全局重疊度與當前層全局重疊度進行比較；

在回溯全局重疊度大于當前層全局重疊度的情況下，輸出所述回溯全局重疊度對應的回溯網(wǎng)格節(jié)點對，并對所述回溯網(wǎng)格節(jié)點對進行局部點云配準，得到回溯配準結果，其中，所述回溯配準結果包括回溯局部最優(yōu)重疊度以及與回溯局部最優(yōu)重疊度對應的回溯網(wǎng)格節(jié)點對、回溯剛性變換矩陣和回溯全局重疊度；

將所述回溯全局重疊度與預設重疊度閾值進行比較，在回溯全局重疊度大于預設重疊度閾值的情況下，輸出所述回溯全局重疊度為最優(yōu)配準重疊度，否則進行迭代操作；

在回溯全局重疊度小于等于當前層全局重疊度的情況下，返回上一層繼續(xù)進行回溯操作，直到回溯全局重疊度大于當前層全局重疊度。

可選的，所述進行回溯操作包括：

獲取僅小于當前層局部最優(yōu)重疊度的當前層局部次優(yōu)重疊度，以及當前層局部次優(yōu)重疊度對應的當前層次優(yōu)網(wǎng)格節(jié)點對和當前層次優(yōu)剛性變換矩陣；