申请/专利权人：中国计量大学

申请日：2024-01-26

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN117893586A

主分类号：G06T7/33

分类号：G06T7/33;G06T7/00;G06T7/73;G06T17/00

优先权：

专利状态码：在审-公开

法律状态：2024.04.16#公开

摘要：本发明提供了一种针对复杂曲面工件的改进局部点云配准方法。包括：通过三维结构光扫描仪采集复杂曲面工件表面局部数据信息；利用体素滤波器进行点云预处理；提取扫描点云与工件的理想CAD三维模型点云的点特征；引入相异向量确定特征对应点对；以误差函数最小判定最优变换矩阵完成点云初始配准；构建扫描点云以及理想点云的KD‑tree，双向搜索，确定具有一一对应关系的最近点对；按照奇异值分解的方法，计算点云刚体变换至点云间距离达到迭代终止误差阈值完成点云精细配准。与现有技术相比，本发明可实现复杂曲面工件的局部点云数据的配准，并且进一步提高了点云配准的速度与精度。

主权项：1.一种针对复杂曲面工件的改进局部点云配准方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：固定复杂曲面工件位置，使用三维结构光扫描仪从单一角度进行扫描，得到被测工件的表面局部尺寸信息并以三维空间点云模型的方式进行存储；步骤S2：利用体素滤波器对实际采集到的三维点云数据信息进行点云去噪与精简的预处理；步骤S3：分别提取扫描点云与工件的理想CAD三维模型点云的点特征，并搜索两者之间的特征对应点对；步骤S4：将特征对应点对分别与其邻近点构造多边形，计算多边形相对的相异向量δ，若特征对应点对的相异向量δ的差异在设定的偏差阈值t内，即可确定该特征对应点对；步骤S5：根据通过阈值判定的特征对应点对计算点对间的变换参数，再利用Huber公式判定该变换参数是否为最优变换矩阵，以误差函数最小的变换矩阵对扫描点云进行初始坐标变换；步骤S6：构建扫描点云以及理想点云的KD-tree，双向搜索，确定具有一一对应关系的最近点对；步骤S7：根据确定的最近点对，按照奇异值分解的方法，计算得到旋转矩阵R以及平移矩阵T，计算刚体变换后的扫描点云与理想点云之间的平均距离，以达到迭代终止误差阈值τ的变换矩阵作为扫描点云精细配准变换矩阵，最终以均方根误差RMSE点云配准精度的评价指标。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国计量大学 一种针对复杂曲面工件的改进局部点云配准方法

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