一种基于图像处理的点云滤波方法、装置和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于图像处理的点云滤波方法、装置和存储介质，对所获取的初始点云进行散乱点过滤，避免散乱点对后续处理造成影响；将过滤后的初始点云所对应的初始点云坐标唯一编号后，由于要将点云坐标映射到图像坐标系中，而初始点云坐标的值通常为浮点型，因此将对所述初始点云坐标的数据类型转换为整型，使得映射更加准确；同时，对映射图像提取连通分量后，保留连通域中图像坐标对应整型点云坐标最多的连通域，即保留了这个连通域中图像坐标对应的初始点云坐标的唯一编号，此时滤除的其他连通域中对应的数据为噪声数据，通过唯一编号恢复的点云即为过滤后的目标点云，无需逐个坐标比对，计算量小，实现了快速滤除点云噪声。

A point cloud filtering method, device and storage medium based on image processing

The invention discloses a point cloud filtering method, device and storage medium based on image processing to filter the acquired initial point cloud to avoid the influence of scattered points on subsequent processing; after the initial point cloud coordinates corresponding to the filtered initial point cloud are uniquely numbered, the point cloud coordinates are mapped to the image coordinate system, and the values of the initial point cloud coordinates are usually It is floating-point type, so the data type of the initial point cloud coordinates is converted to integer type to make the mapping more accurate; at the same time, after extracting the connected component from the mapping image, the connected domain with the most integer point cloud coordinates corresponding to the image coordinates in the connected domain is reserved, that is, the unique number of the initial point cloud coordinates corresponding to the image coordinates in the connected domain is reserved, and other connected domains filtered at this time are reserved The corresponding data in the domain is noise data, and the point cloud recovered by the unique number is the filtered target point cloud. Without coordinate comparison one by one, the calculation is small, and the point cloud noise can be filtered out quickly.

【技术实现步骤摘要】
一种基于图像处理的点云滤波方法、装置和存储介质
本专利技术涉及数据处理
，特别是一种基于图像处理的点云滤波方法、装置和存储介质。
技术介绍
在古建筑重构、工件的逆向工程或测量工程等领域中，非接触性的三维测量设备能够在不接触物体的情况下获取物体的形貌信息，应用非常广泛，虽然扫描精度稳步提高，但是难免会出现镜头失真、摄像机参数估计不准确等问题，导致获取的形貌信息中包含较多的噪声，形貌信息通常以点云的形式呈现，因此需要对点云进行去噪，确保后续工作的准确性。现有方案通常基于三维空间对点云进行处理，通过计算初始点云之间的关系去除噪声，但是三维测量设备获取的初始点云往往数据量巨大，直接对初始点云进行处理存在计算量大，效率低和复杂性高的缺点。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种基于图像处理的点云滤波方法、装置和存储介质，减少点云去噪的计算量，快速高效地完成点云滤波。本专利技术解决其问题所采用的技术方案是：第一方面，本专利技术提供了一种基于图像处理的点云滤波方法，包括以下步骤：客户端获取初始点云，并将所述初始点云的散乱点进行过滤；所述客户端获取初始点云在点云坐标系中对应的初始点云坐标，对所述初始点云坐标进行编号，得出与所述初始点云坐标唯一对应的坐标编号；所述客户端将所述初始点云坐标转换成数据类型为整型的整型点云坐标，建立图像坐标系，并将所述整型点云坐标映射到所述图像坐标系中；所述客户端获取由所述图像坐标系中的数据构成的映射图像，对所述映射图像提取连通分量后，将所述图像坐标对应所述整型点云坐标最多的连通域设置为目标连通域，并将其他连通域滤除；获取所述目标连通域中所包括的坐标编号，根据所述坐标编号将所述整型点云坐标恢复成对应的初始点云坐标，并映射至所述点云坐标系中，完成点云滤波。进一步，所述初始点云中的散乱点由k最近邻算法进行过滤。进一步，所述图像坐标系根据所述点云坐标系的原点、x轴和y轴建立而成。进一步，所述整型点云坐标中的坐标值为所述初始点云坐标的坐标值四舍五入取整后所得出的值。进一步，所述对所述映射图像提取连通分量前，还包括：对所述映射图像进行闭合运算以弥合断裂的区域。第二方面，本专利技术提供了一种用于执行基于图像处理的点云滤波方法的装置，包括CPU单元，所述CPU单元用于执行以下步骤：客户端获取初始点云，并将所述初始点云的散乱点进行过滤；所述客户端获取初始点云在点云坐标系中对应的初始点云坐标，对所述初始点云坐标进行编号，得出与所述初始点云坐标唯一对应的坐标编号；所述客户端将所述初始点云坐标转换成数据类型为整型的整型点云坐标，建立图像坐标系，并将所述整型点云坐标映射到所述图像坐标系中；所述客户端获取由所述图像坐标系中的数据构成的映射图像，对所述映射图像提取连通分量后，将所述图像坐标对应所述整型点云坐标最多的连通域设置为目标连通域，并将其他连通域滤除；获取所述目标连通域中所包括的坐标编号，根据所述坐标编号将所述整型点云坐标恢复成对应的初始点云坐标，并映射至所述点云坐标系中，完成点云滤波。进一步，所述CPU单元还用于执行以下步骤：对所述映射图像进行闭合运算以弥合断裂的区域。第三方面，本专利技术提供了一种用于执行基于图像处理的点云滤波方法的设备，包括至少一个控制处理器和用于与至少一个控制处理器通信连接的存储器；存储器存储有可被至少一个控制处理器执行的指令，指令被至少一个控制处理器执行，以使至少一个控制处理器能够执行如上所述的基于图像处理的点云滤波方法。第四方面，本专利技术提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令用于使计算机执行如上所述的基于图像处理的点云滤波方法。第五方面，本专利技术还提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使计算机执行如上所述的基于图像处理的点云滤波方法。本专利技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下有益效果：本专利技术提供了一种基于图像处理的点云滤波方法、装置和存储介质，对所获取的初始点云进行散乱点过滤，避免散乱点对后续处理造成影响；将过滤后的初始点云所对应的初始点云坐标唯一编号后，由于要将点云坐标映射到图像坐标系中，而初始点云坐标的值通常为浮点型，因此将对所述初始点云坐标的数据类型转换为整型，使得映射更加准确；同时，对映射图像提取连通分量后，保留连通域中图像坐标对应整型点云坐标最多的连通域，即保留了这个连通域中图像坐标对应的初始点云坐标的唯一编号，此时滤除的其他连通域中对应的数据为噪声数据，通过唯一编号恢复的点云为过滤后的目标点云，无需逐个坐标比对，计算量小，实现了快速滤除点云噪声。附图说明下面结合附图和实例对本专利技术作进一步说明。图1是本专利技术实施例的方法流程图；图2是本专利技术实施例的初始点云示例图；图3是本专利技术实施例的初始点云过滤散乱点后的效果示例图；图4是本专利技术实施例的映射图像的效果示例图；图5是本专利技术实施例的映射图像进行闭合运算后的效果示例图；图6是本专利技术实施例的获取目标连通域的效果示例图；图7是本专利技术实施例完成点云滤波的效果示例图；图8是本专利技术实施例用于执行基于图像处理的点云滤波方法的装置示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。需要说明的是，如果不冲突，本专利技术实施例中的各个特征可以相互结合，均在本专利技术的保护范围之内。另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。需要说明的是，本专利技术的数据可由市面上常见的采集设备采集所得，本专利技术并不涉及对采集设备的改进，仅对采集设备所获取的数据进行处理。参考图1-图7，本专利技术的第一实施例提供了一种基于图像处理的点云滤波方法，包括以下步骤：步骤S100，客户端获取初始点云，并将所述初始点云的散乱点进行过滤；步骤S200，所述客户端获取初始点云在点云坐标系中对应的初始点云坐标，对所述初始点云坐标进行编号，得出与所述初始点云坐标唯一对应的坐标编号；步骤S300，所述客户端将所述初始点云坐标转换成数据类型为整型的整型点云坐标，建立图像坐标系，并将所述整型点云坐标映射到所述图像坐标系中；步骤S400，所述客户端获取由所述图像坐标系中的数据构成的映射图像，对所述映射图像提取连通分量后，将所述图像坐标对应所述整型点云坐标最多的连通域设置为目标连通域，并将其他连通域滤除；步骤S500，获取所述目标连通域中所包括的坐标编号，根据所述坐标编号将所述整型点云坐标本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于图像处理的点云滤波方法，其特征在于，包括以下步骤：客户端获取初始点云，并将所述初始点云的散乱点进行过滤；/n所述客户端获取初始点云在点云坐标系中对应的初始点云坐标，对所述初始点云坐标进行编号，得出与所述初始点云坐标唯一对应的坐标编号；/n所述客户端将所述初始点云坐标转换成数据类型为整型的整型点云坐标，建立图像坐标系，并将所述整型点云坐标映射到所述图像坐标系中；/n所述客户端获取由所述图像坐标系中的数据构成的映射图像，对所述映射图像提取连通分量后，将所述图像坐标对应所述整型点云坐标最多的连通域设置为目标连通域，并将其他连通域滤除；/n获取所述目标连通域中所包括的坐标编号，根据所述坐标编号将所述整型点云坐标恢复成对应的初始点云坐标，并映射至所述点云坐标系中，完成点云滤波。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于图像处理的点云滤波方法，其特征在于，包括以下步骤：客户端获取初始点云，并将所述初始点云的散乱点进行过滤；
所述客户端获取初始点云在点云坐标系中对应的初始点云坐标，对所述初始点云坐标进行编号，得出与所述初始点云坐标唯一对应的坐标编号；
所述客户端将所述初始点云坐标转换成数据类型为整型的整型点云坐标，建立图像坐标系，并将所述整型点云坐标映射到所述图像坐标系中；
所述客户端获取由所述图像坐标系中的数据构成的映射图像，对所述映射图像提取连通分量后，将所述图像坐标对应所述整型点云坐标最多的连通域设置为目标连通域，并将其他连通域滤除；
获取所述目标连通域中所包括的坐标编号，根据所述坐标编号将所述整型点云坐标恢复成对应的初始点云坐标，并映射至所述点云坐标系中，完成点云滤波。


2.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的点云滤波方法，其特征在于：所述初始点云中的散乱点由k最近邻算法进行过滤。


3.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的点云滤波方法，其特征在于：所述图像坐标系根据所述点云坐标系的原点、x轴和y轴建立而成。


4.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的点云滤波方法，其特征在于：所述整型点云坐标中的坐标值为所述初始点云坐标的坐标值四舍五入取整后所得出的值。


5.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的点云滤波方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建民，陈富健，龙佳乐，杨汇滢，陈润松，谢济键，韩宏志，凌钟发，曾俊涛，廖霞秦，许鸿凯，甘楚立，刘馨悦，
申请(专利权)人：五邑大学，
类型：发明
国别省市：广东;44