三维点云数据处理方法、装置、计算机设备和存储介质制造方法及图纸

本申请涉及一种三维点云数据处理方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：从基于原始坐标系的三维点云数据中选择至少三个目标点；根据所述至少三个目标点所在的平面和所述平面的法线建立目标坐标系；确定所述原始坐标系与所述目标坐标系的转换关系；根据所述转换关系对所述三维点云数据进行坐标转换，得到基于所述目标坐标系的转换后三维点云数据；在所述目标坐标系中将所述转换后三维点云数据投影到目标平面，得到二维点云图像；所述二维点云图像的像素值，是根据所述转换后三维点云数据在与所述目标平面垂直的坐标轴上的坐标值确定的。采用本方法能够提高对三维点云数据的处理效率。

【技术实现步骤摘要】
三维点云数据处理方法、装置、计算机设备和存储介质
本申请涉及计算机视觉领域，特别是涉及一种三维点云数据处理方法、装置、计算机设备和存储介质。
技术介绍
随着计算机视觉技术的发展，检测技术也随着先进机器视觉技术的引入从二维检测进入了三维检测，基于机器视觉技术的三维检测技术在缺陷检测、长度测量、目标检测、目标提取等方面得到了广泛的应用。然而三维检测所得的三维点云数据通常数据量较大，导致后续基于三维点云数据进行问题处理时的计算过程较为复杂。
技术实现思路
基于此，有必要针对基于三维点云数据进行问题处理时的计算过程复杂的技术问题，提供一种三维点云数据处理方法、装置、计算机设备和存储介质。一种三维点云数据处理方法，所述方法包括：从基于原始坐标系的三维点云数据中选择至少三个目标点；根据所述至少三个目标点所在的平面和所述平面的法线建立目标坐标系；确定所述原始坐标系与所述目标坐标系的转换关系；根据所述转换关系对所述三维点云数据进行坐标转换，得到基于所述目标坐标系的转换后三维点云数据；在所述目标坐标系中将所述转换后三维点云数据投影到目标平面，得到二维点云图像；所述二维点云图像的像素值，是根据所述转换后三维点云数据在与所述目标平面垂直的坐标轴上的坐标值确定的。在一个实施例中，所述根据所述至少三个目标点所在的平面和所述平面的法线建立目标坐标系，包括：确定所述至少三个目标点所在的平面；确定所述平面与所述原始坐标系Z轴的交点；以所述平面为基准平面、所述交点为目标原点、经过所述交点的所述平面的法线为目标Z轴建立目标坐标系。在一个实施例中，所述以所述平面为基准平面、所述交点为目标原点、经过所述交点的所述平面的法线为目标Z轴建立目标坐标系，包括：将所述平面中经过所述交点且与所述原始坐标系中的坐标轴平行的直线作为目标坐标系中的对应的目标坐标轴所在直线；根据所述目标坐标轴，以所述平面为基准平面、所述交点为目标原点、经过所述交点的所述平面的法线为目标Z轴建立目标坐标系。在一个实施例中，所述转换关系包括所述目标原点在所述原始坐标系中的原始坐标，以及所述目标坐标系与所述原始坐标系对应坐标轴之间的夹角；所述确定所述原始坐标系与所述目标坐标系的转换关系，包括：基于所述至少三个目标点在所述原始坐标系中的坐标确定所述基准平面的平面方程；根据所述平面方程确定所述目标原点在所述原始坐标系中的原始坐标；根据所述原始坐标和所述平面方程确定所述原始坐标系的参考坐标轴与所述目标坐标系的夹角。在一个实施例中，所述根据所述转换关系对所述三维点云数据进行坐标转换，得到基于所述目标坐标系的转换后三维点云数据，包括：根据所述原始坐标对所述三维点云数据进行平移转换，得到平移后三维点云数据；根据所述目标坐标系与所述原始坐标系对应坐标轴之间的夹角对所述平移后三维点云数据进行旋转转换，得到基于所述目标坐标系的转换后三维点云数据。在一个实施例中，所述在所述目标坐标系中将所述转换后三维点云数据投影到目标平面，得到二维点云图像，包括：在所述目标坐标系中，确定目标平面；采用小孔成像模型或透视投影模型将所述转换后三维点云数据投影到所述目标平面，得到二维点云图像。一种三维点云数据处理装置，所述装置包括：目标点选择模块，用于从基于原始坐标系的三维点云数据中选择至少三个目标点；目标坐标系建立模块，用于根据所述至少三个目标点所在的平面和所述平面的法线建立目标坐标系；转换关系确定模块，用于确定所述原始坐标系与所述目标坐标系的转换关系；坐标转换模块，用于根据所述转换关系对所述三维点云数据进行坐标转换，得到基于所述目标坐标系的转换后三维点云数据；投影模块，用于在所述目标坐标系中将所述转换后三维点云数据投影到目标平面，得到二维点云图像；所述二维点云图像的像素值，是根据所述转换后三维点云数据在与所述目标平面垂直的坐标轴上的坐标值确定的。在一个实施例中，所述目标坐标系建立模块，还用于：确定所述至少三个目标点所在的平面；确定所述平面与所述原始坐标系Z轴的交点；以所述平面为基准平面、所述交点为目标原点、经过所述交点的所述平面的法线为目标Z轴建立目标坐标系。在一个实施例中，所述目标坐标系建立模块，还用于：将所述平面中经过所述交点且与所述原始坐标系中的坐标轴平行的直线作为目标坐标系中的对应的目标坐标轴所在直线；根据所述目标坐标轴，以所述平面为基准平面、所述交点为目标原点、经过所述交点的所述平面的法线为目标Z轴建立目标坐标系。在一个实施例中，所述转换关系包括所述目标原点在所述原始坐标系中的原始坐标，以及所述目标坐标系与所述原始坐标系对应坐标轴之间的夹角；所述转换关系确定模块，还用于：基于所述至少三个目标点在所述原始坐标系中的坐标确定所述基准平面的平面方程；根据所述平面方程确定所述目标原点在所述原始坐标系中的原始坐标；根据所述原始坐标和所述平面方程确定所述原始坐标系的参考坐标轴与所述目标坐标系的夹角。在一个实施例中，所述坐标转换模块，还用于：根据所述原始坐标对所述三维点云数据进行平移转换，得到平移后三维点云数据；根据所述目标坐标系与所述原始坐标系对应坐标轴之间的夹角对所述平移后三维点云数据进行旋转转换，得到基于所述目标坐标系的转换后三维点云数据。在一个实施例中，所述投影模块，还用于：在所述目标坐标系中，确定目标平面；采用小孔成像模型或透视投影模型将所述转换后三维点云数据投影到所述目标平面，得到二维点云图像。一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。上述三维点云数据处理方法、装置、计算机设备和存储介质，基于所要处理的问题，从基于原始坐标系的三维点云数据中选择至少三个目标点，并根据该至少三个目标点所在的平面和平面的法线建立目标坐标系，以及确定原始坐标系与目标坐标系的转换关系，在根据转换关系对三维点云数据进行坐标转换，得到基于目标坐标系的转换后三维点云数据之后，在目标坐标系中将转换后三维点云数据投影到目标平面，从而得到便于问题处理的二维点云图像，其中二维点云图像的像素值，是根据转换后三维点云数据在与目标平面垂直的坐标轴上的坐标值确定的，使得后续基于该二维点云图像进行问题处理时的计算过程的复杂程度降低，提高了对三维点云数据的处理效率。附图说明图1为一个实施例中三维点云数据处理方法的应用环境图；图2为一个实施例中三维点云数据处理方法的流程示意图；图3为一个实施例中小孔成像模型的投影原理图；图4为一个实施例中建立目标坐标系步骤的流程示意图；图5为一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维点云数据处理方法，其特征在于，所述方法包括：/n从基于原始坐标系的三维点云数据中选择至少三个目标点；/n根据所述至少三个目标点所在的平面和所述平面的法线建立目标坐标系；/n确定所述原始坐标系与所述目标坐标系的转换关系；/n根据所述转换关系对所述三维点云数据进行坐标转换，得到基于所述目标坐标系的转换后三维点云数据；/n在所述目标坐标系中将所述转换后三维点云数据投影到目标平面，得到二维点云图像；所述二维点云图像的像素值，是根据所述转换后三维点云数据在与所述目标平面垂直的坐标轴上的坐标值确定的。/n

【技术特征摘要】
1.一种三维点云数据处理方法，其特征在于，所述方法包括：
从基于原始坐标系的三维点云数据中选择至少三个目标点；
根据所述至少三个目标点所在的平面和所述平面的法线建立目标坐标系；
确定所述原始坐标系与所述目标坐标系的转换关系；
根据所述转换关系对所述三维点云数据进行坐标转换，得到基于所述目标坐标系的转换后三维点云数据；
在所述目标坐标系中将所述转换后三维点云数据投影到目标平面，得到二维点云图像；所述二维点云图像的像素值，是根据所述转换后三维点云数据在与所述目标平面垂直的坐标轴上的坐标值确定的。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述至少三个目标点所在的平面和所述平面的法线建立目标坐标系，包括：
确定所述至少三个目标点所在的平面；
确定所述平面与所述原始坐标系的参考坐标轴的交点；
以所述平面为基准平面、所述交点为目标原点、经过所述交点的所述平面的法线为目标Z轴建立目标坐标系。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述以所述平面为基准平面、所述交点为目标原点、经过所述交点的所述平面的法线为目标Z轴建立目标坐标系，包括：
将所述平面中经过所述交点且与所述原始坐标系中的坐标轴平行的直线作为目标坐标系中的对应的目标坐标轴所在直线；
根据所述目标坐标轴，以所述平面为基准平面、所述交点为目标原点、经过所述交点的所述平面的法线为目标Z轴建立目标坐标系。


4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述转换关系包括所述目标原点在所述原始坐标系中的原始坐标，以及所述目标坐标系与所述原始坐标系对应坐标轴之间的夹角；所述确定所述原始坐标系与所述目标坐标系的转换关系，包括：
基于所述至少三个目标点在所述原始坐标系中的坐标确定所述基准平面的平面方程；
根据所述平面方程确定所述目标原点在所述原始坐标系中的原始坐标；
根据所述原始坐标和所述平面方程确定所述原始坐标系的参考坐标轴与所述目标坐标系的夹角。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述转换关系对所述三维点云数...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡朝晖，
申请(专利权)人：深圳市泰沃德自动化技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44