一种基于点对特征的数模对齐方法技术

本申请提供一种基于点对特征的数模对齐方法，获取点对特征，点对特征包括标称点和实际点；标称点为待测工件网格模型数据中的关键特征；实际点为待测工件点云数据中的关键特征，且与标称点相对应；确定目标点集，目标点集中的目标点为在有效方向根据标称点修正的实际点；在无坐标系约束条件或预设坐标系约束条件下，根据目标点集和标称点集确定初始对齐结果；根据偏差距离约束对初始对齐结果进行迭代优化，得到最优对齐结果。本申请通过点对特征的多样性，利于选取出稳定可靠的关键特征，使得适用的快速匹配场景广泛；有效方向约束、坐标系约束可以对对齐结果自由度限制，再通过偏差距离约束迭代优化剔除干扰点对，提升对齐结果的精度。果的精度。果的精度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于点对特征的数模对齐方法


[0001]本申请涉及工业自动化
，尤其涉及一种基于点对特征的数模对齐方法。

技术介绍

[0002]3D技术在工业自动化应用中，可通过待测工件的点云数据和标准模型数据之间的差异，对待测工件的尺寸、规格等进行检测。
[0003]相关技术中，对标准模型中的关键特征(如角点、边缘点、圆心、曲率变化突变点、采样点等)进行建模，以及记录关键特征的第一信息(如位置、角度、曲率等)，并构建成包含有关键特征及其信息的查找表；在待测工件的点云数据中提取同样的关键特征以及对应的第二信息；在查找表中通过匹配策略寻找最匹配的关键特征(匹配策略为第一信息和第二信息差异最小)；利用最匹配的关键特征建立刚体变换关系，得到刚体变换矩阵。然而，通过匹配策略确定的最匹配的关键特征的方式，效率低、准确性低，导致刚体变换矩阵的结果精度差。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种基于点对特征的数模对齐方法，以解决待测工件检测过程通过查找表匹配关键特征效率低、准确性低的技术问题。
[0005]为了达到上述目的，本申本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于点对特征的数模对齐方法，其特征在于，包括：获取点对特征，所述点对特征包括标称点和实际点；其中，所述标称点为待测工件网格模型数据中的关键特征；所述实际点为待测工件点云数据中的关键特征，且与所述标称点相对应；确定目标点集，所述目标点集中的目标点为在有效方向根据标称点修正的实际点；在无坐标系约束条件或预设坐标系约束条件下，根据所述目标点集和标称点集确定初始对齐结果。2.根据权利要求1所述的一种基于点对特征的数模对齐方法，其特征在于，所述初始对齐结果确定之后，所述方法还包括：根据偏差距离约束对所述初始对齐结果进行迭代优化，得到最优对齐结果。3.根据权利要求1所述的一种基于点对特征的数模对齐方法，其特征在于，在无坐标系约束条件下，所述初始对齐结果的确定，包括：确定所述目标点和所述标称点的重心；通过所述目标点的重心对所述目标点去中心化，通过所述标称点的重心对所述标称点去中心化；确定初始对齐结果，所述初始对齐结果包括旋转矩阵和平移量，所述旋转矩阵是由去中心化的目标点和去中心化的标称点建立的方程确定的，所述平移量是由所述目标点的重心、所述标称点的重心和所述旋转矩阵确定的。4.根据权利要求1所述的一种基于点对特征的数模对齐方法，其特征在于，在预设坐标系约束条件下，所述初始对齐结果的确定，包括：根据所述目标点集和标称点集确定多个对齐结果，所述对齐结果包括旋转矩阵和平移量；选择目标点集根据预设坐标系约束变换后与所述标称点集的差异最小的对齐结果为初始对齐结果；其中，所述坐标系约束是包括旋转约束和平移约束。5.根据权利要求4所述的一种基于点对特征的数模对齐方法，其特征在于，所述对齐结果的确定，包括如下步骤：确定所述目标点和所述标称点的重心；根据所述平移约束对所述目标点和所述标称点的重心修正；通过修正所述目标点的重心对所述目标点去中心化，通过修正所述标称点的重心对所述标称点去中心化；确定旋转矩，并根据所述旋...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯俊山，
申请(专利权)人：凌云光技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：