标志点的匹配方法、装置、计算机设备和存储介质制造方法及图纸

本申请涉及一种标志点的匹配方法、装置、计算机设备和存储介质，通过从标志点集合中多次选取不同的标志点，并将所构建得到的三角形的三边长作为三维点的各坐标值，基于三维点进行空间搜索，从而获得相匹配的三角形对，实现点云拼接；将三角形的三条边化为三个点，从而能够结合空间搜索的方式，将复杂的三角形匹配问题简化，降低了时间复杂度。

【技术实现步骤摘要】
标志点的匹配方法、装置、计算机设备和存储介质
本专利技术涉及激光扫描
，特别是涉及一种标志点的匹配方法、装置、计算机设备和存储介质。
技术介绍
在激光实时三维扫描中，不同视角的点云图要最终拼接到一起，那么对点云位置关系的跟踪和计算十分重要。目前的三维扫描广泛应该用反光标志点进行定位，其原理是不同视角下，标志点对应的三维位置是完全不一样的，标志点之间的拓扑关系不发生变换，因此利用这个原理，通过变换可以得到不同视角时手持扫描仪器之间的相对位置关系，从而可以将不同视角下点云成功拼接。传统的标志点的匹配方法，直接用三角形全等筛选出准确的匹配点，再根据其他检验属性确定最佳变换关系，而传统的标志点的匹配方法，存在时间复杂度高的问题。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够降低时间复杂度的标志点的匹配方法、装置、计算机设备和计算机可读存储介质。一种标志点的匹配方法，所述方法包括：获取前向帧中的前向标志点集合；从所述前向标志点集合中，多次选取三个不同的前向标志点，获得前向点组集合；将所述前向点组集合中各点组所构建的三角形的三条边的边长，分别作为前向三维点的各坐标值，获得前向三维点坐标集合；获取当前帧中的当前标志点集合；从所述当前标志点集合中，多次选取三个不同的当前标志点，获得当前点组集合；将所述当前点组集合中各点组所构建的三角形的三条边的边长，分别作为当前三维点的各坐标值，获得当前三维点坐标集合；根据所述前向三维点坐标集合和所述当前三维点坐标集合进行空间搜索，获得相匹配的三角形对；根据所述相匹配的三角形对进行点云拼接。一种标志点的匹配装置，所述装置包括：第一获取模块，用于获取前向帧中的前向标志点集合；第一选取模块，用于从所述前向标志点集合中，多次选取三个不同的前向标志点，获得前向点组集合；前向三维点坐标集合获取模块，用于将所述前向点组集合中各点组所构建的三角形的三条边的边长，分别作为前向三维点的各坐标值，获得前向三维点坐标集合；第二获取模块，用于获取当前帧中的当前标志点集合；第二选取模块，用于从所述当前标志点集合中，多次选取三个不同的当前标志点，获得当前点组集合；当前三维点坐标集合获取模块，用于将所述当前点组集合中各点组所构建的三角形的三条边的边长，分别作为当前三维点的各坐标值，获得当前三维点坐标集合；空间搜索模块，用于根据所述前向三维点坐标集合和所述当前三维点坐标集合进行空间搜索，获得相匹配的三角形对；拼接模块，用于根据所述相匹配的三角形对进行点云拼接。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标志点的匹配方法的各方法实施例。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标志点的匹配方法的各方法实施例。上述标志点的匹配方法、装置、计算机设备和存储介质，从标志点集合中多次选取不同的标志点，并将所构建得到的三角形的三边长作为三维点的各坐标值，基于三维点进行空间搜索，从而获得相匹配的三角形对，实现点云拼接；利用了三边边长对应相等相同的三角形为全等的原理，将三角形的三条边化为三个点，从而能够结合空间搜索的方式，将复杂的三角形匹配问题简化，降低了时间复杂度。附图说明图1为一个实施例中点云拼接的应用环境图；图2为一个实施例中标志点的匹配方法的流程示意图；图3为一个实施例中获得相匹配的三角形对的流程示意图；图4为一个实施例中八叉树划分的示意图；图5为另一个实施例中标志点的匹配方法的流程示意图；图6为一个实施例中标志点的匹配装置的结构框图；图7为一个实施例中计算机设备的内部结构图。具体实施方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。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，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明，本专利技术实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变，所述的连接可以是直接连接，也可以是间接连接。另外，在本专利技术中如涉及“前向”、“当前”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“前向”、“当前”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。在一个实施例中，如图1所示，为一个实施例中点云拼接的应用环境图。图1中包括第一摄像设备110、第二摄像设备120、激光发射器130、物体140和计算机设备150。物体140上可包含标志点。计算机设备150可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑、车载设备、便携式可穿戴设备和服务器。第一摄像设备110、第二摄像设备120和激光发射器130分别与计算机设备150相连。第一摄像设备110和第二摄像设备120不是同一摄像设备，并且第一摄像设备110和第二摄像设备120位于不同的位置。激光发射器130向物体140发射多条激光，扫描整个物体140，扫描的同时拍摄物体140，通过第一摄像设备110拍摄得到第一激光图，通过第二摄像设备120拍摄得到第二激光图。计算机设备150基于第一激光图和第二激光图生成当前帧，其中当前帧是基于第一激光图和第二激光图所构建成的三维图像帧。前向帧是在当前帧之前的三维图像帧。可以理解的是，本申请各实施例中的标志点的匹配方法也可以仅应用于计算机设备中。在一个实施例中，如图2所示，为一个实施例中标志点的匹配方法的流程示意图，一种标志点的匹配方法，应用于激光三维扫描，包括：步骤202，获取前向帧中的前向标志点集合。其中，前向帧是指在当前帧之前所得到的三维图像帧。前向帧具体是通过线激光发射器向物体发射线激光后所获得的且在当前帧之前的前向三维图像帧。前向帧具体可以与当前帧相连的前一帧的图像帧，也可以是当前帧的两帧之前的图像帧等不限于此。前向标志点集合中包括至少三个前向标志点。前向标志点是三维空间中的点。前向标志点集合中可包括前向标志点坐标集合。具体地，计算机设备获取通过第一摄像设备拍摄的第一激光图以及通过第二摄像设备拍摄的第二激光图，根据第一激光图和第二激光图生成前向帧。计算机设备识别前向帧中的前向标志点，获得前向标志点集合。步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种标志点的匹配方法，其特征在于，所述方法包括：/n获取前向帧中的前向标志点集合；/n从所述前向标志点集合中，多次选取三个不同的前向标志点，获得前向点组集合；/n将所述前向点组集合中各点组所构建的三角形的三条边的边长，分别作为前向三维点的各坐标值，获得前向三维点坐标集合；/n获取当前帧中的当前标志点集合；/n从所述当前标志点集合中，多次选取三个不同的当前标志点，获得当前点组集合；/n将所述当前点组集合中各点组所构建的三角形的三条边的边长，分别作为当前三维点的各坐标值，获得当前三维点坐标集合；/n根据所述前向三维点坐标集合和所述当前三维点坐标集合进行空间搜索，获得相匹配的三角形对；/n根据所述相匹配的三角形对进行点云拼接。/n

【技术特征摘要】
1.一种标志点的匹配方法，其特征在于，所述方法包括：
获取前向帧中的前向标志点集合；
从所述前向标志点集合中，多次选取三个不同的前向标志点，获得前向点组集合；
将所述前向点组集合中各点组所构建的三角形的三条边的边长，分别作为前向三维点的各坐标值，获得前向三维点坐标集合；
获取当前帧中的当前标志点集合；
从所述当前标志点集合中，多次选取三个不同的当前标志点，获得当前点组集合；
将所述当前点组集合中各点组所构建的三角形的三条边的边长，分别作为当前三维点的各坐标值，获得当前三维点坐标集合；
根据所述前向三维点坐标集合和所述当前三维点坐标集合进行空间搜索，获得相匹配的三角形对；
根据所述相匹配的三角形对进行点云拼接。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述前向三维点坐标和所述当前三维点坐标进行空间搜索，获得相匹配的三角形对，包括：
对于所述前向三维点坐标集合中的前向三维点坐标，将各所述前向三维点坐标按照空间索引结构存储；所述前向三维点坐标存储于空间节点；
根据所述当前三维点坐标确定对应的当前空间索引；
根据所述当前空间索引在所述空间节点中搜索对应的前向三维点坐标，获得当前三维点坐标对应的目标前向三维点坐标；
将所述当前三维点坐标和对应的所述目标前向三维点坐标进行匹配，将匹配成功的当前三维点坐标和对应的所述目标前向三维点坐标作为相匹配的三角形对。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述相匹配的三角形对进行点云拼接，包括：
对于各相匹配的三角形对，确定所述相匹配的三角形对所对应的候选变换参数；
按照所述候选变换参数对所述当前标志点集合进行变换，获得所述候选变换参数对应的变换后的当前标志点集合；
将所述前向标志点集合和所述变换后的当前标志点集合进行匹配，获得所述候选变换参数对应的标志点匹配结果；
根据候选变换参数对应的所述标志点匹配结果确定目标变换参数；
根据所述目标变换参数进行点云拼接。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述前向标志点集合和所述变换后的当前标志点集合进行匹配，获得所述候选变换参数对应的标志点匹配结果，包括：
将所述前向标志点集合和所述变换后的当前标志点集合进行匹配，获得所述候选变换参数对应的匹配点对；
统计所述匹配点对的数量；
所述根据各候选变换参数对应的所述标志点匹配结果确定目标变换参数，包括：
从各候选变换参数对应的匹配点对的数量中，确定最大数量的匹配点对；
根据最大数量的匹配点对确定目标变换参数。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据最大数量的匹配点对确定目标变换参数，包括：
当存在至少两个所述最大数量时，获取每个最大数量所对应的匹配点对的误差值；
根据误差值最小的候选变换参数确定目标变换参数。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨琪，冉国江，翟剑坤，
申请(专利权)人：深圳数马电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44