一种针对具有颜色信息的三维点云数据快速配准方法技术

本发明专利技术公开了一种针对具有颜色信息的三维点云数据快速配准方法，包括如下步骤：统计目标点集和配准点集中的颜色值以及具有相同颜色的点的数量分布，并对RGB点云的颜色进行滤波；筛选两个点集中具有相同RGB值的点，然后对配准点集设置一定的颜色容差；从目标点集中选取的l个点中每次提取4个初始点，在配准点集中构建与4个初始点特征相似的候选点集，判断候选点组合是否是4个初始点的同名点；将4个初始点和其对应的4个同名点组成4个点对，利用整体最小二乘算法计算刚体变换矩阵，并完成配准点集的全局配准；最后利用临近点迭代法完成最终的局部配准。本发明专利技术的方法可以在保持高精度的前提下极大地提高点云配准的效率、缩短配准时间。

A fast registration method for 3D point cloud data with color information

The invention discloses a method for 3D point cloud data registration method with color information, which comprises the following steps: color statistical target point set and registration point of concentration value and quantity distribution has the same color of the point, and the RGB point cloud color filter; screening two point with the same RGB value then, the matching point set certain color tolerance; the extraction of 4 points from the initial target concentration of each l point is selected, the registration point construction and 4 of the initial point similarity of the candidate set, to judge whether the candidate point is the same point combination of 4 initial points; 4 the same point 4 initial points and the corresponding points on the 4, the total least squares algorithm to calculate the rigid transform matrix, and complete the global registration registration point set; finally using near point iteration method to complete the final part Registration. The method of the invention can greatly improve the efficiency of point cloud registration and shorten the registration time under the premise of maintaining high accuracy.

【技术实现步骤摘要】
一种针对具有颜色信息的三维点云数据快速配准方法
本专利技术属于三维(3D)激光点云数据处理
，涉及3D点云配准应用
，具体涉及一种专门用于3DRGB点云数据的快速全局配准技术。
技术介绍
随着激光扫描设备的快速发展，3D激光点云数据的获取变得越来越容易，同时针对3D点云数据处理的研究也更加的广泛，例如：3D点云配准、3D对象识别、3D建模等。其中，3D点云配准是将多次测得的3D点云数据拼接成相同坐标系下的完整数据集，而由于点云配准是点云数据处理的首要步骤，其配准结果的精度直接影响着点云分割、特征提取、对象重建等后续工作，因此是整个点云数据处理流程中重要的内容。3D点云配准最常见的方式是临近点迭代法(ICP)，基于ICP技术的点云配准能够获取很高的精度。然而，ICP方法具有两个方面的缺点，一是算法时间较长，需要进行多次的迭代；二是对两个点云数据的初始位置要求具有一定的重叠，若相距较远则有可能会陷入局部最小化的陷阱中，导致两幅点云数据停止不变。针对ICP技术的弊端目前最常见的解决办法是将点云配准分为两步：全局配准和局部配准，即首先通过全局配准将两幅点云大致配准到一起，使其具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种针对具有颜色信息的三维点云数据快速配准方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1，统计目标点集和配准点集中的颜色值以及具有相同颜色的点的数量分布，并对这两个点集中的RGB点云的颜色进行滤波；步骤S2，筛选目标点集与配准点集中具有相同RGB值的点，然后对配准点集设置一定的颜色容差：

【技术特征摘要】
1.一种针对具有颜色信息的三维点云数据快速配准方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1，统计目标点集和配准点集中的颜色值以及具有相同颜色的点的数量分布，并对这两个点集中的RGB点云的颜色进行滤波；步骤S2，筛选目标点集与配准点集中具有相同RGB值的点，然后对配准点集设置一定的颜色容差：其中，为配准点集中点qj的RGB值，RGBj表示第j个颜色，σc为颜色容差阈值，和分别为点qi的R、G和B的整数值，Rj、Gj和Bj分别为第j个颜色中R、G和B的整数值；分别判断点qj在R、G、B三个颜色通道上的误差是否小于阈值σc，只有均小于阈值σc，该点才归为候选点集，构建目标点集与配准点集中颜色相近的候选点集：其中，Cp和Cq分别目标点集和配准点集中所有具有相同颜色的点集合，和分别为目标点集和配准点集中第i个颜色的点集，pik和qil分别为目标点集和配准点集中第i个颜色的第k个点和第l个点，m和n表示目标点集和配准点集中第i个颜色的点集的数量；步骤S3，从目标点集中随机选取l个点，并确保这l个点两两距离满足公式：其中，为目标点集中点pi的坐标值，为目标点集中点pj的坐标值，d为设定的两点最小距离；步骤S4，从上述l个点中每次提取4个初始点，在配准点集中构建与4个初始点特征相似的候选点集；然后计算4个初始点两两之间的距离，并计算配准点集中对应的候选点组合中点之间的距离；当候选点组合中两点之间的距离与所对应的4个初始点之间的距离之差小于设定的阈值时，则判断候选点组...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏，王延霞，刘玉婵，李德亮，钱如友，曹传龙，
申请(专利权)人：滁州学院，
类型：发明
国别省市：安徽,34