一种基于局部点对特征的物体三维点云配准算法制造技术

本发明专利技术公开了一种基于局部点对特征的物体三维点云配准算法，具体按照以下步骤实施：步骤1，通过深度相机获取物体多个不同角度的三维点云数据；步骤2，对步骤1得到的点云数据进行预处理；步骤3，对步骤2得到的点云进行关键点提取，得到物体表面较为突出或凹陷的点集；步骤4，利用局部点对特征对步骤3得到关键点集进行特征描述，获得特征描述矩阵；步骤5，对步骤4得到的特征矩阵进行特征匹配，利用匹配到的点对关系计算旋转平移矩阵；步骤6，利用步骤5得到的旋转平移矩阵将物体的多个不同角度的点云旋转平移至同一坐标系下，完成配准。这种基于局部点对特征的物体三维点云配准算法具有鲁棒性强、配准精度高和运行速度快的优点。点。点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于局部点对特征的物体三维点云配准算法


[0001]本专利技术属于物体虚拟空间三维重建
，特别是涉及一种基于局部点对特征的 物体三维点云配准算法。

技术介绍

[0002]点云配准技术是物体虚拟空间三维重建技术中基础性的研究，具体来说点云配准是 将三维传感器产生的多个不同角度的点云配准形成物体完整三维模型点云的过程。随着 点云配准技术与计算机视觉技术的发展，点云配准技术被广泛应用于三维重建、目标识 别与定位、机器人导航、形状检测等领域。
[0003]点云配准技术目前主要分为3种：基于特征匹配的配准算法、基于穷举搜索的配准 算法与基于迭代优化的配准算法。其中基于特征匹配的配准算法的核心是特征描述与特 征匹配，特征描述与特征匹配的质量直接影响最终的配准精度。然而，由于传感器获取 物体点云时往往包含各种噪声、物体点云形状各异导致现有基于特征匹配的配准算法精 度低，鲁棒性差，因此提出一种鲁棒性强的配准算法是实现高质量点云配准的关键。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是：针对现有点云配准技术存在的问题本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于局部点对特征的物体三维点云配准算法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1，通过深度相机获取物体多个不同角度的三维点云数据；步骤2，对步骤1得到的点云数据进行预处理；步骤3，对步骤2得到的点云进行关键点提取，得到物体表面较为突出或凹陷的点集；步骤4，利用局部点对特征对步骤3得到关键点集进行特征描述，获得特征描述矩阵；步骤5，对步骤4得到的特征矩阵进行特征匹配，利用匹配到的点对关系计算旋转平移矩阵；步骤6，利用步骤5得到的旋转平移矩阵将物体的多个不同角度的点云旋转平移至同一坐标系下，完成配准。2.根据权利要求1所述的一种基于局部点对特征的物体三维点云配准算法，其特征在于，在步骤3中，通过公式(1)进行关键点提取；式(1)中p
i
为点云上任一点，p
i
法向量为n
i
，其邻近点p
ij
的法向量为n
ij
，k为邻近点的数量，j＝1,2,
…
k，i＝1,2,
…
,N，N为采样点数量。3.根据权利要求1所述的一种基于局部点对特征的物体三维点云配准算法，其特征在于，所述步骤4具体按照以下步骤进行；步骤4.1，通过公式(2)计算步骤3得到的关键点周围的局部点对特征；式中p为点云关键点集合中一点，q
i
(i＝1,2,
…
,m)为点p的邻点集；为...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳晓峰，刘泽园，杨宝金，曹贺，马国元，
申请(专利权)人：长春工业大学，
类型：发明
国别省市：