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一种基于三维重建与点云匹配的定位方法和装置制造方法及图纸

技术编号:32514901 阅读:48 留言:0更新日期:2022-03-02 11:07
本发明专利技术涉及一种基于三维重建与点云匹配的定位方法和装置,方法包括获取相机从不同角度拍摄的若干张包含目标物体的场景图像,场景中包括至少一个已知尺寸的二维码;根据目标物体实际大小,制作目标3D模型;对场景图像进行三维重建,得到场景的稠密点云,并得到稠密点云中三维点信息与场景图像中的像素点的对应关系;检测图像中二维码的角点,并根据对应关系获取角点在稠密点云中的三维点坐标,结合二维码的实际尺寸,更新稠密点云的尺度;从场景的稠密点云中分割出目标物体的稠密点云,并通过配准算法计算目标3D模型与目标物体的稠密点云的相对位姿;根据相对位姿,对目标3D模型进行位姿变换替换目标物体的稠密点云,并提取此时目标3D模型的任意点的坐标为真实物体坐标。与现有技术相比,本发明专利技术具有精度高、灵活性强等优点。强等优点。强等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于三维重建与点云匹配的定位方法和装置


[0001]本专利技术涉及计算机视觉领域,尤其是涉及一种基于三维重建与点云匹配的定位方法和装置。

技术介绍

[0002]在很多场合下,在一个静态场景中,我们需要知道某个物体的准确位姿信息,即在空间中的坐标和方向,或者多个目标物体的相对位姿。比如一片建筑群中某两个建筑物准确的相对位姿,或者带有辐射的危险场景中某台工作设备的位置。这些场景的有一个共同点,受环境的制约,我们感兴趣的目标物体很难通过手动进行测量,无法得到准确的目标物体位置信息。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于三维重建与点云匹配的定位方法和装置。
[0004]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0005]一种基于三维重建与点云匹配的定位方法,包括以下步骤:
[0006]S1、获取相机从不同角度拍摄的若干张包含目标物体的场景图像,场景中包括至少一个已知尺寸的二维码;
[0007]S2、根据目标物体实际大小,制作目标3D模型;...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于三维重建与点云匹配的定位方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、获取相机从不同角度拍摄的若干张包含目标物体的场景图像,场景中包括至少一个已知尺寸的二维码;S2、根据目标物体实际大小,制作目标3D模型;S3、对场景图像进行三维重建,得到场景的稠密点云,并得到稠密点云中三维点信息与场景图像中的像素点的对应关系;S4、检测图像中二维码的角点,并根据对应关系获取角点在稠密点云中的三维点坐标,结合二维码的实际尺寸,更新稠密点云的尺度;S5、从场景的稠密点云中分割出目标物体的稠密点云,并通过配准算法计算目标3D模型与目标物体的稠密点云的相对位姿;S6、根据相对位姿,对目标3D模型进行位姿变换替换目标物体的稠密点云,并提取此时目标3D模型的坐标为真实物体坐标。2.根据权利要求1所述的一种基于三维重建与点云匹配的定位方法,其特征在于,所述三维重建包括以下步骤:SS1、提取所有场景图像的特征点坐标,匹配所有场景图像之间的特征点;SS2、使用对极几何算法计算相机位姿并根据相机位姿计算出特征点对应的三维点的坐标;SS3、构建投影误差方程,通过光束平差法优化相机位姿和三维点的坐标;SS4、输入优化后的相机位姿和整体图像,获取场景的稠密点云,并得到稠密点云中三维点信息与场景图像中的像素点的对应关系。3.根据权利要求1所述的一种基于三维重建与点云匹配的定位方法,其特征在于,所述三维点信息包括三维点ID、坐标、颜色、误差、对应的图像ID和对应的像素点ID。4.根据权利要求2所述的一种基于三维重建与点云匹配的定位方法,其特征在于,步骤SS1中所述特征点的类别包括FAST角点、SIFT角点、ORB角点和Harris角点。5.根据权利要求2所述的一种基于三维重建与点云匹配的定位方法,其特征在于,在匹配所有图像之间的特征点后,使用随机抽样一致性法去除错误的匹配对。6.根据权利要求1所述的一种基于三维重建与点云匹配的定位方法,其特征在于,步骤S4中获取...

【专利技术属性】
技术研发人员:董延超龚佩
申请(专利权)人:同济大学
类型:发明
国别省市:

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