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一種激光點(diǎn)云配準(zhǔn)方法和裝置與流程

文檔序號(hào):12367103閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種激光點(diǎn)云配準(zhǔn)方法,其特征在于,所述方法包括:

獲取參考站坐標(biāo)系中的多個(gè)激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)和配準(zhǔn)站坐標(biāo)系中的多個(gè)激光點(diǎn)云數(shù)據(jù);

利用特定算法分別對(duì)所述參考站坐標(biāo)系和配準(zhǔn)站坐標(biāo)系中的多個(gè)激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合計(jì)算,得到多個(gè)參考站擬合平面和多個(gè)配準(zhǔn)站擬合平面;

在多個(gè)參考站擬合平面和多個(gè)配準(zhǔn)站擬合平面中,分別選取所述擬合平面法向量與預(yù)定向量平行的平面,得到多個(gè)參考站頂面和多個(gè)配準(zhǔn)站頂面,分別選取所述擬合平面法向量與預(yù)定向量不平行的平面,得到多個(gè)參考站立面和多個(gè)配準(zhǔn)站立面;

在所述多個(gè)參考站立面和多個(gè)配準(zhǔn)站立面中,分別選取第一閾值數(shù)目的參考站立面和第一閾值數(shù)目的配準(zhǔn)站立面,在所述多個(gè)參考站頂面和多個(gè)配準(zhǔn)站頂面中,分別選取第二閾值數(shù)目的參考站頂面和第二閾值數(shù)據(jù)的配準(zhǔn)站頂面;

根據(jù)所述參考站立面和配準(zhǔn)站立面、參考站頂面和配準(zhǔn)站頂面以及預(yù)定公式,計(jì)算求解最優(yōu)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型,所述最優(yōu)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型適于將配準(zhǔn)站坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為參考站坐標(biāo)系;

根據(jù)最優(yōu)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型和鄰近點(diǎn)迭代算法,在參考站坐標(biāo)系中對(duì)在配準(zhǔn)站坐標(biāo)系下獲取的激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行配準(zhǔn)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室內(nèi)激光點(diǎn)云配準(zhǔn)方法,其特征在于,所述預(yù)定公式包括平面坐標(biāo)方程公式和共線方程公式。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的激光點(diǎn)云配準(zhǔn)方法,其特征在于,所述根據(jù)所述選擇的第一閾值數(shù)目的參考站立面和第一閾值數(shù)目的配準(zhǔn)站立面、第二閾值數(shù)目的參考站頂面和第二閾值數(shù)目的配準(zhǔn)站頂面,利用預(yù)定公式,計(jì)算得到最優(yōu)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型的步驟包括:

根據(jù)所述參考站立面和頂面以及配準(zhǔn)站的立面和頂面利用預(yù)定公式進(jìn)行求解,得到模糊坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型;

驗(yàn)證模糊坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型是否有效;

如果模糊坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型有效,則確定參考站擬合平面和配準(zhǔn)站擬合平面中的多個(gè)相似平面對(duì);

根據(jù)所述預(yù)定公式,對(duì)所述多個(gè)相似平面對(duì)進(jìn)行求解,得到最優(yōu)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光點(diǎn)云配準(zhǔn)方法,其特征在于,包括:

在所述多個(gè)參考站立面和多個(gè)配準(zhǔn)站立面中,利用距離聚類分析方法,得到多個(gè)參考站立面對(duì)和多個(gè)配準(zhǔn)站立面對(duì)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光點(diǎn)云配準(zhǔn)方法,其特征在于,驗(yàn)證模糊坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型是否有效包括:

分別從參考站立面對(duì)和配準(zhǔn)站立面對(duì)中選取聚類距離相等的多個(gè)等距參考站立面對(duì)和多個(gè)等距配準(zhǔn)站立面對(duì);

利用模糊坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型將所述選取的多個(gè)等距配準(zhǔn)站立面對(duì)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,得到多個(gè)模糊等距配準(zhǔn)站立面對(duì);

判斷所述多個(gè)模糊等距配準(zhǔn)站立面對(duì)與所述多個(gè)等距參考立面對(duì)中是否存在至少一對(duì)有效聚類平面對(duì);

如果是,則模糊坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型有效。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光點(diǎn)云配準(zhǔn)方法,其特征在于,根據(jù)所述預(yù)定公式,對(duì)所述多個(gè)相似平面對(duì)進(jìn)行求解,得到最優(yōu)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型包括:

利用預(yù)定公式對(duì)所述多個(gè)相似平面對(duì)求解得到多個(gè)粗配坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型;

計(jì)算各個(gè)粗配坐標(biāo)模型中有效聚類平面對(duì)的數(shù)目,選取最大的有效聚類平面對(duì)數(shù)目對(duì)應(yīng)的粗配坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型作為最優(yōu)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光點(diǎn)云配準(zhǔn)方法,其特征在于,所述參考站擬合平面的法向量指向參考站坐標(biāo)系的中心,所述配準(zhǔn)站擬合平面的法向量指向配準(zhǔn)站坐標(biāo)系的中心。

8.一種激光點(diǎn)云配準(zhǔn)裝置,其特征在于,該裝置包括:

激光點(diǎn)數(shù)據(jù)獲取模塊,適于獲取多個(gè)參考站坐標(biāo)系中的激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)和多個(gè)配準(zhǔn)站坐標(biāo)系中的激光點(diǎn)云數(shù)據(jù);

平面擬合模塊,適于利用特定算法分別對(duì)所述參考站坐標(biāo)系和配準(zhǔn)站坐標(biāo)系中的數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合計(jì)算,得到多個(gè)參考站擬合平面和多個(gè)配準(zhǔn)站擬合平面;

平面判斷模塊,適于在多個(gè)參考站擬合平面和多個(gè)配準(zhǔn)站擬合平面中,分別選取所述擬合平面法向量與預(yù)定向量平行的平面,得到多個(gè)參考站頂面和多個(gè)配準(zhǔn)站頂面,分別選取所述擬合平面法向量與預(yù)定向量不平行的平面,得到多個(gè)參考站立面和多個(gè)配準(zhǔn)站立面;

平面選擇模塊,適于在所述多個(gè)參考站立面和多個(gè)配準(zhǔn)站立面中,分別選取第一閾值數(shù)目的參考站立面和第一閾值數(shù)目的配準(zhǔn)站立面,在所述多個(gè)參考站頂面和多個(gè)配準(zhǔn)站頂面中,分別選取第二閾值數(shù)目的參考站頂面和第二閾值數(shù)目的配準(zhǔn)站頂面;

模型建立模塊,適于根據(jù)所述參考站立面和配準(zhǔn)站立面、參考站頂面和配準(zhǔn)站頂面以及預(yù)定公式,計(jì)算求解最優(yōu)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型,所述最優(yōu)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型適于將配準(zhǔn)站坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為參考站坐標(biāo)系;

坐標(biāo)配準(zhǔn)模塊,適于根據(jù)最優(yōu)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型和鄰近點(diǎn)迭代算法,在參考站坐標(biāo)系中對(duì)在配準(zhǔn)站坐標(biāo)系下獲取的激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行配準(zhǔn)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的激光點(diǎn)云配準(zhǔn)裝置,其特征在于,所述模型建立模塊適于:

根據(jù)所述參考站立面和頂面以及配準(zhǔn)站的立面和頂面利用預(yù)定公式進(jìn)行求解,得到模糊坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型;

驗(yàn)證模糊坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型是否有效;

如果模糊坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型有效,則確定參考站擬合平面和配準(zhǔn)站擬合平面中的多個(gè)相似平面對(duì);

根據(jù)所述預(yù)定公式,對(duì)所述多個(gè)相似平面對(duì)進(jìn)行求解,得到最優(yōu)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的激光點(diǎn)云配準(zhǔn)裝置,其特征在于,模型建立模塊適于:

在所述多個(gè)參考站立面和多個(gè)配準(zhǔn)站立面中,利用距離聚類分析方法,得到多個(gè)參考站立面對(duì)和多個(gè)配準(zhǔn)站立面對(duì);

分別從參考站立面對(duì)和配準(zhǔn)站立面對(duì)中選取聚類距離相同的多個(gè)等距參考站立面對(duì)和多個(gè)等距配準(zhǔn)站立面對(duì);

利用模糊坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型將所述選取的多個(gè)等距配準(zhǔn)站立面對(duì)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,得到多個(gè)模糊等距配準(zhǔn)站立面對(duì);

判斷所述多個(gè)模糊等距配準(zhǔn)站立面對(duì)與所述多個(gè)等距參考立面對(duì)是否存在至少一對(duì)有效聚類平面對(duì);

如果是,則模糊坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型有效。

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