点云数据的处理方法、配准装置和口内扫描设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种点云数据的处理方法、配准装置和口内扫描设备，其中，处理方法包括：根据点云数据的点到点的配准结果，确定各点云的第一配准点云；从点云数据中，确定待配准的第二点云；根据当前已完成配准融合的曲面确定待配准曲面；对第二点云的第一配准点云和待配准曲面进行点到面的配准；根据配准结果判断第一配准点云与待配准曲面是否配上；如果配上，则根据配准结果进行曲面融合，得到新的已完成配准融合的曲面，并返回从点云数据中，确定待配准的第二点云的步骤，直至所有点云数据完成配准融合，该方法可实现点到面的精确配准，提高点到面的配准速度。点到面的配准速度。点到面的配准速度。

【技术实现步骤摘要】
点云数据的处理方法、配准装置和口内扫描设备


[0001]本专利技术涉及三维扫描
，具体涉及一种点云数据的处理方法、一种点云数据的配准装置和一种口内扫描设备。

技术介绍

[0002]物体的三维模型重建过程包括点云重建、点云配准、点云融合、曲面重建等。相关技术中，通常利用点到点配准方式和点到面的配准方式实现上述配准过程，其中，点到点的配准速度较快，可以用于实时扫描过程中的三维重建，例如，目前的口内扫描设备，在扫描口腔的过程中，是通过点到点的配准方式实现配准，从而实现上述三维重建过程的。但是，由于点的位置是离散的，故在计算对应点时精度比较低。相对于点到点的配准方式，点到面配准方式的精度更高，但是配准速度却相对较低，以至于在一定程度上影响了点到面配准的适用范围。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的第一个目的在于提出一种点云数据的处理方法，以实现点到面的精确配准，提高了点到面的配准速度。
[0004]本专利技术的第二个目的在于提出一种点云数据的配准装置。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种点云数据的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：根据所述点云数据的点到点的配准结果，确定各点云的第一配准点云；从点云数据中，确定待配准的第二点云；根据当前已完成配准融合的曲面，确定待配准曲面；对所述第二点云的第一配准点云和所述待配准曲面进行点到面的配准；根据配准结果判断所述第一配准点云与所述待配准曲面是否配上；如果配上，则根据配准结果进行曲面融合，得到新的已完成配准融合的曲面，并返回所述从点云数据中，确定待配准的第二点云的步骤，直至所有点云数据完成配准融合。2.如权利要求1所述的点云数据的处理方法，其特征在于，所述从点云数据中，确定待配准的第二点云，包括：确定第一点云，其中，初始第一点云和各点云的邻域点云为根据所述点云数据的点到点的配准结果得到的，初始待配准曲面为根据所述初始第一点云进行曲面重建得到的；从所述第一点云的邻域点云中，确定待配准的第二点云；其中，当遍历完所述第一点云的邻域点云时，根据所有点到面的配准结果，重新确定第一点云，并返回所述从所述第一点云的邻域点云中，确定待配准的第二点云的步骤，直至所有点云数据完成配准融合。3.如权利要求2所述的点云数据的处理方法，其特征在于，所述方法还包括：将所述初始第一点云的属性置为第一标识，并将其他点云的初始属性置为为第二标识；以及当所述第二点云的第一配准点云与所述待配准曲面配上时，将所述第二点云的属性置为第一标识；其中，所述从所述第一点云的邻域点云中，确定待配准的第二点云，包括：从所述第一点云的邻域点云中选择一个属性为第二标识的点云，并将该点云作为待配准的第二点云。4.如权利要求2所述的点云数据的处理方法，其特征在于，所述初始第一点云是根据以下方式得到的：从所述点云数据的点到点的配准结果中，确定所述点云数据中各点云的第一配准返回值；将取值最小的第一配准返回值对应的点云作为所述初始第一点云。5.如权利要求3所述的点云数据的处理方法，其特征在于，所述方法还包括：当所述第二点云的第一配准点云与所述待配准曲面配上时，得到所述第二点云对应的第二配准点云，并计算所述第二配准点云与所述待配准曲面上最近对应点的平均距离，记为最近点距离；其中，所述根据所有点到面的配准结果，重新确定第一点云，包括：对当前所有有效的最近点距离进行比较；将取值最小的最近点距离对应的点云更新为第一点云，并将取值最小的最近点距离置为无效。6.如权利要求5所述的点云数据的处理方法，其特征在于，所述方法还包括：当不存在有效的最近点距离时，判断是否还存在属性为第二标识的点云；
如果不存在，则判定所有点云数据完成配准融合；如果存在，则从当前存在的属性为第二标识的点云中选择一个，作为待配准的第二点云；根据当前已完成配准融合的曲面，确定待配准曲面；对所述第二点云的第一配准点云与所述待配准曲面进行点到面配准；根据配准结果判断所述第二点云的第一配准点云是否与所述待配准曲面配上；如果配上，则根据配准结果进行曲面融合，得到新的已完成配准融合的曲面，并将所述第二点云的属性置为第一标识，以及将所述第二点云作为第一点云，并返回至所述从所述第一点云的邻域点云中，确定待配准的第二点云的步骤；如果配不上，则返回至所述判断是否还存在属性为第二标识的点云的步骤。7.如权利要求2所述的点云数据的处理方法，其特征在于，根据所述点云数据的点到点的配准结果得到各点云的邻域点云，包括：基于点云数据的点到点配准结果，得到各点云及其对应的初始旋转平移矩阵；根据所述初始旋转平移矩阵得到对应点云的重心坐标和包围网格；根据所述重心坐标和包围网格确定各点云的邻域点云。8.如权利要求7所述的点云数据的处理方法，其特征在于，所述根据所述重心坐标和包围网格确定各点云的邻域点云，包括：根据任意两点云的重心坐标计算该两点云的重心距离，并计算该两点云的包围网格的重合度；如果所述重心距离小于预设距离阈值，且所述重合度大于预设重合度阈值，则将所述两点云中的一个记为另一个的邻域点云。9.如权利要求1
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8中任一项所述的点云数据的处理方法，其特征在于，所述对所述第二点云的第一配准点云与所述待配准曲面进行点到面配准，包括：根据当前的第二点云的第一配准点云和所述待配准曲面得到第一旋转平移矩阵；利用所述第一旋转平移矩阵对所述第二点云的第一配准点云进行变换，得到第一变换点云，并利用该第一变换点云更新所述第二点云的第一配准点云；判断当前点云变换次数是否满足第一预设条件；如果满足，则利用逼近算法根据所述第一旋转平移矩阵得到逼近旋转平移矩阵，利用所述逼近旋转平移矩阵对所述第二点云的第一配准点云进行连续多次变换得到逼近变换点云，直到满足第二预设条件，并利用逼近变换点云...

【专利技术属性】
技术研发人员：王瑜，
申请(专利权)人：合肥美亚光电技术股份有限公司，
类型：发明
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