[發明專利]點云數據配準方法、裝置、設備及存儲介質

有效

• 申請號: 202211688745.2
• 申請日: 2022-12-28
• 公開（公告）號: CN115661220B
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發明（設計）人: 黃光刊;李亞鋒;張石;袁志林
• 申請（專利權）人: 深圳煜煒光學科技有限公司
• 主分類號: G06T7/33
• 分類號: G06T7/33;G06T7/62;G06T7/66
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 高川

1.一種點云數據配準方法，其特征在于，所述點云數據配準方法包括：

在激光雷達運行時，獲取激光雷達采集的參考點云數據和目標點云數據，所述參考點云數據為第一采集站點采集的數據，所述目標點云數據為第二采集站點采集的數據，所述第一采集站點與所述第二采集站點位置不同；

通過特征提取算法分別對所述參考點云數據和所述目標點云數據提取平面特征，得到參考平面特征和目標平面特征；

通過預設平面參數分別對所述參考平面特征和所述目標平面特征進行劃分，得到第一數量的參考平面組和第二數量的目標平面組，其中，每組參考平面組中的點或每組目標平面組中的點屬于同一平面；

基于所述第一數量的參考平面組和所述第二數量的目標平面組得到預設數量的同名平面組；

基于預設數量的同名平面組的法向量計算配準參數；

通過所述配準參數對所述參考點云數據和所述目標點云數據進行配準；

所述基于所述第一數量的參考平面組和所述第二數量的目標平面組得到預設數量的同名平面組，包括：

計算各參考平面組中第一法向量夾角數據中的法向量夾角與各目標平面組中第二法向量夾角數據中法向量夾角的夾角差值數據；

將所述夾角差值數據與預設差值閾值進行比較；

在所述夾角差值數據中的夾角差值小于所述預設差值閾值時，獲取夾角差值小于所述預設差值閾值對應的參考平面和目標平面；

獲取夾角差值小于所述預設差值閾值對應的參考平面的第一點云面積和目標平面的第二點云面積；

計算所述參考平面對應的第一點云面積和所述目標平面對應的第二點云面積的第一面積差；

將所述第一面積差與預設面積閾值進行比較；

在所述第一面積差小于所述預設面積閾值時，將對應的參考平面和目標平面作為同名平面，得到預設數量的同名平面組。

2.如權利要求1所述的點云數據配準方法，其特征在于，所述預設平面參數包括第一平面法向量和第二平面法向量；

所述通過預設平面參數分別對所述參考平面特征和所述目標平面特征進行劃分，得到第一數量的參考平面組和第二數量的目標平面組，包括：

獲取所述第一平面法向量中第一法向量夾角數據和所述第二平面法向量中第二法向量夾角數據；

將所述第一法向量夾角數據和所述第二法向量夾角數據分別與預設夾角閾值進行比較；

將第一法向量夾角數據中法向量夾角小于所述預設夾角閾值對應的參考平面特征劃分為一組，得到第一數量的參考平面組；

將第二法向量夾角數據中法向量夾角小于所述預設夾角閾值對應的目標平面特征劃分為一組，得到第二數量的目標平面組。

3.如權利要求1所述的點云數據配準方法，其特征在于，所述通過預設平面參數分別對所述參考平面特征和所述目標平面特征進行劃分，得到第一數量的參考平面組和第二數量的目標平面組之前，還包括：

獲取參考點云數據的參考點數量和參考點坐標以及目標點云數據的目標點數量和目標點坐標；

通過所述參考點數量和所述參考點坐標計算參考點云質心，并通過所述目標點數量和所述目標點坐標計算目標點云質心；

通過所述參考點云質心和所述參考點數量計算參考點云數據的第一協方差矩陣，并通過所述目標點云質心和所述目標點數量計算目標點云數據的第二協方差矩陣；

對所述第一協方差矩陣和所述第二協方差矩陣分別進行奇異值分解，得到第一協方差矩陣的第一特征向量以及第二協方差矩陣的第二特征向量；

通過所述第一特征向量得到第一特征向量矩陣以及通過所述第二特征向量得到第二特征向量矩陣；

根據所述第一特征向量矩陣得到參考點云的主成分方向以及根據所述第二特征向量矩陣得到目標點云的主成分方向；

將參考點云的主成分方向作為參考點云平面的長和寬方向，并將目標點云的主成分方向作為目標點云平面的長和寬方向；

根據所述參考點云的長和寬方向將所述參考點云數據投影至平面，得到第一外接矩形，將所述第一外接矩形作為第一平面單元；

根據所述目標點云的長和寬方向將所述目標點云數據投影至平面，得到第二外接矩形，將所述第二外接矩形作為第二平面單元；

基于所述第一平面單元得到第一平面法向量，基于所述第二平面單元得到第二平面法向量；

根據所述第一平面法向量和所述第二平面法向量計算第一點云面積和第二點云面積。