一种三维激光点云和全景图像的配准方法、装置和设备制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种三维激光点云和全景图像的配准方法，包括获取拍摄对象的三维激光点云数据和全景图像；将所述三维激光点云数据进行二维投影，得到对应的二维灰度图像；提取所述二维灰度图像中的第一特征点数据，并根据所述第一特征点数据，确定所述全景图像中的第二特征点数据；根据所述第一特征点数据、所述第二特征点数据、所述全景图像和所述三维激光点云数据，得到所述三维激光点云数据和所述全景图像的配准图像。本发明专利技术实现了生成精确和真实的三维世界，为虚拟三维环境的构建提供了很好的数据支撑。本发明专利技术还涉及一种三维激光点云和全景图像的配准装置和设备。

【技术实现步骤摘要】
一种三维激光点云和全景图像的配准方法、装置和设备
本专利技术涉及图像处理
，尤其涉及一种三维激光点云和全景图像的配准方法、装置和设备。
技术介绍
近年来，三维激光扫描技术不断发展，在数字城市、文物保护、三维重建等领域有着越来越广泛的应用。三维激光扫描仪作为获取三维空间数据的重要手段，能快速、准确、大量地获得物体的空间几何信息，而高分辨率数码相机能得到高质量的二维纹理数据，两者对目标的描述具有互补性。如何将三维空间数据和全景影像进行融合处理是目前亟需解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种三维激光点云和全景图像的配准方法、装置和设备。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种三维激光点云和全景图像的配准方法，包括：获取拍摄对象的三维激光点云数据和全景图像；将所述三维激光点云数据进行二维投影，得到对应的二维灰度图像；提取所述二维灰度图像中的第一特征点数据，并根据所述第一特征点数据，确定所述全景图像中的第二特征点数据；根据所述第一特征点数据、所述第二特征点数据、所述全景图像和所述三维激光点云数据，得到所述三维激光点云数据和所述全景图像的配准图像。本专利技术的有益效果是：提供一种三维激光点云和全景图像的配准方法，包括获取拍摄对象的三维激光点云数据和所述拍摄对象的全景图像，将所述三维激光点云数据进行二维投影，得到对应的二维灰度图像，提取所述二维灰度图像中的第一特征点数据，并根据所述第一特征点数据，确定所述全景图像中的第二特征点数据，根据所述第一特征点数据和所述第二特征点数据，得到配准图像，实现了生成精确和真实的三维世界，为虚拟三维环境的构建提供了很好的数据支撑。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步地，所述将所述三维激光点云数据进行二维投影，得到对应的二维灰度图像，具体包括：对所述三维激光点云数据进行正交投影，得到所述三维激光点云数据对应的二维图像；对所述二维图像进行灰度化处理，得到对应的二维灰度图像。进一步地，所述提取所述二维灰度图像中的第一特征点数据，并根据所述第一特征点数据，确定所述全景图像中的第二特征点数据，具体包括：在所述拍摄对象上选取控制点，并根据所述控制点提取所述二维灰度图像中所对应的第一特征点数据；提取所述全景图像中的所述控制点对应的特征点数据；利用欧式距离，将所述特征点数据与所述第一特征点数据进行匹配，得到所述第二特征点数据。进一步地，所述根据所述第一特征点数据、所述第二特征点数据、所述全景图像和所述三维激光点云数据，得到所述三维激光点云数据和所述全景图像的配准图像，具体包括：利用随机抽样一致算法求取所述第一特征点与所述第二特征点之间的变换矩阵；根据所述变换矩阵，得到所述相机的姿态数据；根据所述相机的姿态数据，将所述三维激光点云数据中的空间位置坐标和所述全景图像中的空间位置坐标进行匹配，得到所述三维激光点云数据和所述全景图像的配准图像。进一步地，所述获取拍摄对象的三维激光点云数据，具体包括：通过三维激光扫描仪携相机水平绕所述拍摄对象旋转一周，得到所述拍摄对象的三维激光点云数据。本专利技术解决上述技术问题的另一种技术方案如下：一种三维激光点云和全景图像的配准装置，包括：采集模块，用于获取拍摄对象的三维激光点云数据和所述拍摄对象的全景图像；图像处理模块，用于将所述三维激光点云数据进行二维投影，得到对应的二维灰度图像；配准模块，用于根据所述第一特征点数据、所述第二特征点数据、所述全景图像和所述三维激光点云数据，得到所述三维激光点云数据和所述全景图像的配准图像。本专利技术的有益效果是：提供一种三维激光点云和全景图像的配准装置，包括获取拍摄对象的三维激光点云数据和所述拍摄对象的全景图像，将所述三维激光点云数据进行二维投影，得到对应的二维灰度图像，提取所述二维灰度图像中的第一特征点数据，并根据所述第一特征点数据，确定所述全景图像中的第二特征点数据，根据所述第一特征点数据和所述第二特征点数据，得到配准图像，实现了生成精确和真实的三维世界，为虚拟三维环境的构建提供了很好的数据支撑。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步地，所述图像处理模块，具体用于对所述三维激光点云数据进行正交投影，得到所述三维激光点云数据对应的二维图像；对所述二维图像进行灰度化处理，得到对应的二维灰度图像。进一步地，所述配准模块，具体用于在所述拍摄对象上选取控制点，并根据所述控制点提取所述二维灰度图像中所对应的第一特征点数据；提取所述全景图像中的所述控制点对应的特征点数据；利用欧式距离，将所述特征点数据与所述第一特征点数据进行匹配，得到所述第二特征点数据。本申请还提供一种计算机可读存储介质，包括指令，当所述指令在计算机上运行时，使所述计算机执行上述技术方案中任一项所述的三维激光点云和全景图像的配准方法的步骤。此外，本申请还提供一种三维激光点云和全景图像的配准设备，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述技术方案中任一项所述的三维激光点云和全景图像的配准方法的步骤。本专利技术附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术实践了解到。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种三维激光点云和全景图像的配准方法的示意性流程图；图2为本专利技术另一实施例提供的一种三维激光点云和全景图像的配准装置的模块结构图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本专利技术保护的范围。如图1本专利技术实施例提供的一种三维激光点云和全景图像的配准方法的示意性流程图所示，一种三维激光点云和全景图像的配准方法包括以下步骤：110、获取拍摄对象的三维激光点云数据和全景图像。120、将三维激光点云数据进行二维投影，得到对应的二维灰度图像。130、提取二维灰度图像中的第一特征点数据，并根据第一特征点数据，确定全景图像中的第二特征点数据。140、根据第一特征点数据、第二特征点数据、全景图像和三维激光点云数据，得到三维激光点云数据和全景图像的配准图像。基于上述实施例提供的一种三维激光点云和全景图像的配准方法，包括获取拍摄本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维激光点云和全景图像的配准方法，其特征在于，包括：/n获取拍摄对象的三维激光点云数据和全景图像；/n将所述三维激光点云数据进行二维投影，得到对应的二维灰度图像；/n提取所述二维灰度图像中的第一特征点数据，并根据所述第一特征点数据，确定所述全景图像中的第二特征点数据；/n根据所述第一特征点数据、所述第二特征点数据、所述全景图像和所述三维激光点云数据，得到所述三维激光点云数据和所述全景图像的配准图像。/n

【技术特征摘要】
1.一种三维激光点云和全景图像的配准方法，其特征在于，包括：
获取拍摄对象的三维激光点云数据和全景图像；
将所述三维激光点云数据进行二维投影，得到对应的二维灰度图像；
提取所述二维灰度图像中的第一特征点数据，并根据所述第一特征点数据，确定所述全景图像中的第二特征点数据；
根据所述第一特征点数据、所述第二特征点数据、所述全景图像和所述三维激光点云数据，得到所述三维激光点云数据和所述全景图像的配准图像。


2.根据权利要求1所述的三维激光点云和全景图像的配准方法，其特征在于，所述将所述三维激光点云数据进行二维投影，得到对应的二维灰度图像，具体包括：
对所述三维激光点云数据进行正交投影，得到所述三维激光点云数据对应的二维图像；
对所述二维图像进行灰度化处理，得到对应的二维灰度图像。


3.根据权利要求1所述的三维激光点云和全景图像的配准方法，其特征在于，所述提取所述二维灰度图像中的第一特征点数据，并根据所述第一特征点数据，确定所述全景图像中的第二特征点数据，具体包括：
在所述拍摄对象上选取控制点，并根据所述控制点提取所述二维灰度图像中所对应的第一特征点数据；
提取所述全景图像中的所述控制点对应的特征点数据；
利用欧式距离，将所述特征点数据与所述第一特征点数据进行匹配，得到所述第二特征点数据。


4.根据权利要求1所述的三维激光点云和全景图像的配准方法，其特征在于，所述根据所述第一特征点数据、所述第二特征点数据、所述全景图像和所述三维激光点云数据，得到所述三维激光点云数据和所述全景图像的配准图像，具体包括：
利用随机抽样一致算法求取所述第一特征点与所述第二特征点之间的变换矩阵；
根据所述变换矩阵，得到所述相机的姿态数据；
根据所述相机的姿态数据，将所述三维激光点云数据中的空间位置坐标和所述全景图像中的空间位置坐标进行匹配，得到所述三维激光点云数据和所述全景图像的配...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳焕印，吴亮，陈德，
申请(专利权)人：北京恒通智控机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11