一种光学测量方法技术

本发明专利技术涉及一种光学测量方法，先根据测量数据点邻域内的点估算曲面在这一测点处的法矢，并对法矢方向进行调整以使各测点处的法矢都指向曲面的同一侧，计算各个测点的曲率；根据每个测点的曲率来识别出可匹配点对集合，计算将每一个点对的法矢方向映射为一致的三维空间变换，采用几何哈希的方法找出使得最多数量的点对法矢一致的变换，运用该变换将所测得的散乱数据点作初次配准；以初次配准后两模型的位置作为新的初始位置，用统计出的匹配点对集合作为初始的匹配点对集合，用最近点迭代法实现散乱数据点的精确配准。本发明专利技术不需人工贴制标签点，也不需人为添加任何几何和拓扑信息，仅利用测量数据本身的几何特性来获得被测物体的整体数据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
现有的光学测量设备在获取被测物体的整体数据过程中，主要采用两种方法①在测量前需要将标签点贴在被测物体上。②在测量前不贴制标签点，但在测量过程中需要采用人工交互的方式拾取被测物体上的特征点。可以看出，现有的两种测量方法均需要进行人工干预，而且，标签点的位置贴放以及特征点的选取，都会影响测量结果。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了提供，充分利用测量数据本身的几何特性来获得被测物体的整体数据，解决了现有的光学测量方法需要进行人工干预，而且标签点的位置贴放以及特征点的选取都会影响测量结果的问题。为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案本专利技术公开了，其特征在于包括以下步骤1)首先根据测量数据点邻域内的点估算曲面在这一测点处的法矢，并对法矢方向进行调整以使各测点处的法矢都指向曲面的同一侧，然后计算各个测点的曲率；2)根据每个测点的曲率来识别出可匹配点对集合，计算将每一个点对的法矢方向映射为一致的三维空间变换，采用几何哈希的方法找出使得最多数量的点对法矢一致的变换，运用该变换将所测得的散乱数据点作初次配准；3)以初次配准后两模型的位置作为新的初始位置，用步骤2中统计出的匹配点对集合作为初始的匹配点对集合，用最近点迭代法实现散乱数据点的精确配准。由于采用了以上的方案，使本专利技术具备的有益效果在于不需要人工贴制标签点，也不需要人为添加任何几何和拓扑信息，仅利用测量数据本身的几何特性来获得被测物体的整体数据。附图说明图1是本专利技术的空间法矢的映射及其旋转轴设定的示意图。图2是本专利技术实施例的第一、第二个视角下两组点云的初次配准结果的示意图。图3是本专利技术实施例的第一、第二个视角下两组点云的二次配准结果的示意图。具体实施例方式以下结合附图及实施例对本专利技术作进一步描述。，包括以下步骤1)首先根据测量数据点邻域内的点估算曲面在这一测点处的法矢，并对法矢方向进行调整以使各测点处的法矢都指向曲面的同一侧，然后计算各个测点的曲率；2)根据每个测点的曲率来识别出可匹配点对集合，计算将每一个点对的法矢方向映射为一致的三维空间变换，采用几何哈希的方法找出使得最多数量的点对法矢一致的变换，运用该变换将所测得的散乱数据点作初次配准；3)以初次配准后两模型的位置作为新的初始位置，用步骤2中统计出的匹配点对集合作为初始的匹配点对集合，用最近点迭代法实现散乱数据点的精确配准。图2为将在第一、第二个视角所测得的两组点云进行初次配准的结果，以当前的结果作为新的初始位置，对初次配准所识别出的可匹配点对集合中的所有点对采用最近点迭代法进行二次配准，如图3所示。可以看出，经过两次的配准运算，实现了对两个不同视角扫描所得点云数据的精确配准，同时，将迭代得到的最近点对进行数据融合。然后将所得的配准结果作为一组新的点云数据，与其它几个视角测量得到的点云继续上述的配准过程。点云数据配准的实验结果统计如下表所示 权利要求1.，其特征在于包括以下步骤1)首先根据测量数据点邻域内的点估算曲面在这一测点处的法矢，并对法矢方向进行调整以使各测点处的法矢都指向曲面的同一侧，然后计算各个测点的曲率；2)根据每个测点的曲率来识别出可匹配点对集合，计算将每一个点对的法矢方向映射为一致的三维空间变换，采用几何哈希的方法找出使得最多数量的点对法矢一致的变换，运用该变换将所测得的散乱数据点作初次配准；3)以初次配准后两模型的位置作为新的初始位置，用步骤2中统计出的匹配点对集合作为初始的匹配点对集合，用最近点迭代法实现散乱数据点的精确配准。全文摘要本专利技术涉及，先根据测量数据点邻域内的点估算曲面在这一测点处的法矢，并对法矢方向进行调整以使各测点处的法矢都指向曲面的同一侧，计算各个测点的曲率；根据每个测点的曲率来识别出可匹配点对集合，计算将每一个点对的法矢方向映射为一致的三维空间变换，采用几何哈希的方法找出使得最多数量的点对法矢一致的变换，运用该变换将所测得的散乱数据点作初次配准；以初次配准后两模型的位置作为新的初始位置，用统计出的匹配点对集合作为初始的匹配点对集合，用最近点迭代法实现散乱数据点的精确配准。本专利技术不需人工贴制标签点，也不需人为添加任何几何和拓扑信息，仅利用测量数据本身的几何特性来获得被测物体的整体数据。文档编号G01B11/24GK1952592SQ20061011833公开日2007年4月25日 申请日期2006年11月14日 优先权日2006年11月14日专利技术者朱延娟 申请人:同济大学 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学测量方法，其特征在于：包括以下步骤：１）首先根据测量数据点邻域内的点估算曲面在这一测点处的法矢，并对法矢方向进行调整以使各测点处的法矢都指向曲面的同一侧，然后计算各个测点的曲率；２）根据每个测点的曲率来识别出可匹配点 对集合，计算将每一个点对的法矢方向映射为一致的三维空间变换，采用几何哈希的方法找出使得最多数量的点对法矢一致的变换，运用该变换将所测得的散乱数据点作初次配准；３）以初次配准后两模型的位置作为新的初始位置，用步骤２中统计出的匹配点对集 合作为初始的匹配点对集合，用最近点迭代法实现散乱数据点的精确配准。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱延娟，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]