[發(fā)明專利]一種點(diǎn)云目標(biāo)識(shí)別方法和裝置、存儲(chǔ)介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211433421.4
• 申請(qǐng)日: 2022-11-16
• 公開（公告）號(hào): CN115830340A
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李雪梅;王思鷗;王剛;武元昊;陳沖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 白城師范學(xué)院
• 主分類號(hào): G06V10/46
• 分類號(hào): G06V10/46;G06V10/50;G06V10/75
• 代理公司: 北京盛廣信合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 16117
• 代理人: 劉化帥

1.一種點(diǎn)云目標(biāo)識(shí)別方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1、獲取目標(biāo)點(diǎn)云數(shù)據(jù)；

步驟S2、提取所述點(diǎn)云數(shù)據(jù)的關(guān)鍵點(diǎn)；

步驟S3、根據(jù)所述關(guān)鍵點(diǎn)構(gòu)建4DCBS特征描述，并計(jì)算每一個(gè)特征點(diǎn)的4DCBS描述子；

步驟S4、根據(jù)所述4DCBS特征描述子對(duì)目標(biāo)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行特征匹配。

2.如權(quán)利要求1所述的點(diǎn)云目標(biāo)識(shí)別方法，其特征在于，步驟S2中采用ISS特征點(diǎn)提取算法提取點(diǎn)云數(shù)據(jù)P_source上的關(guān)鍵點(diǎn)P＝{P_i|i∈N}，P_i代表點(diǎn)云P_source里的每一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，N為點(diǎn)云中關(guān)鍵點(diǎn)數(shù)。

3.如權(quán)利要求2所述的點(diǎn)云目標(biāo)識(shí)別方法，其特征在于，步驟S3具體包括：

根據(jù)所述關(guān)鍵點(diǎn)重新構(gòu)建三維表面面片并從所述關(guān)鍵點(diǎn)中去除掉質(zhì)心得到P_i^i-mean；

根據(jù)重構(gòu)的新面片估計(jì)LRF矩陣，并將關(guān)鍵點(diǎn)P_i^i-mean變換到新的3D空間中；

計(jì)算關(guān)鍵點(diǎn)P_i^i-mean與其他關(guān)鍵點(diǎn)之間的歐氏距離；

根據(jù)所述歐氏距離，找到與關(guān)鍵點(diǎn)P_i^i-mean最近鄰的三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)；

設(shè)與視點(diǎn)V相垂直的投影平面為PP，在PP面上的投影輪廓圖為S_RPC(θ_si)；以關(guān)鍵點(diǎn)P_i為起點(diǎn)有N_l條射線，射線與輪廓圖RPC的交點(diǎn)即為輪廓點(diǎn)P_RPC(θsi)；

計(jì)算關(guān)鍵點(diǎn)P_i與輪廓點(diǎn)P_{S_RPC(θsi)}之間的歐氏距離，作為輪廓子特征CS(θ_si)；

將所有旋轉(zhuǎn)角度下的輪廓子特征CS(θ_si)組合，構(gòu)成輪廓特征CS，并進(jìn)行歸一化處理；

對(duì)歸一化處理后的輪廓特征利用二值化近似表示局部特征，得到每一個(gè)特征點(diǎn)的4DCBS特征描述子。

4.如權(quán)利要求3所述的點(diǎn)云目標(biāo)識(shí)別方法，其特征在于，步驟S3中，將關(guān)鍵點(diǎn)P_i^i-mean變換到新的3D空間中，其表達(dá)式為：

其中，是第i個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)在新3D空間中的坐標(biāo)，[LRF]表示局部參考坐標(biāo)系矩陣，即[LRF]＝[x^Ty^Tz^T]^T；表示關(guān)鍵點(diǎn)矩陣。

5.如權(quán)利要求4所述的點(diǎn)云目標(biāo)識(shí)別方法，其特征在于，步驟S3中，找到與關(guān)鍵點(diǎn)P_i^i-mean最近鄰的三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)具體為：

設(shè)點(diǎn)P_ik是關(guān)鍵點(diǎn)P_i^i-mean最近鄰的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，計(jì)算其LRF的z軸間偏差角，其表達(dá)式如下：

θ(P_i^i-mean,P_ik)＝arccos(LRF_z(P_i^i-mean),LRF_z(P_ik))θ∈[0,π]

其中，θ(P_i^i-mean,P_ik)表示關(guān)鍵點(diǎn)P_i^i-mean和P_ik之間z軸的偏差角，LRF_z(P_i^i-mean)表示關(guān)鍵點(diǎn)P_i^i-mean的LRF的z軸方向，LRF_z(P_ik)表示關(guān)鍵點(diǎn)P_ik的LRF的z軸方向。