点云数据配准方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种点云数据配准方法、装置、设备及存储介质，属于点云配准技术领域。本发明专利技术在激光雷达运行时，获取激光雷达采集的参考点云数据和目标点云数据；通过特征提取算法分别对参考点云数据和目标点云数据提取平面特征，得到参考平面特征和目标平面特征；通过预设平面参数分别对参考平面特征和目标平面特征进行划分，得到第一数量的参考平面组和第二数量的目标平面组；基于第一数量的参考平面组和第二数量的目标平面组得到预设数量的同名平面组；基于预设数量的同名平面组的法向量计算配准参数；通过配准参数对所参考点云数据和目标点云数据进行配准，将海量点云的配准转换为少量同名平面的配准，简化配准计算过程并提高配准的准确性。提高配准的准确性。提高配准的准确性。

【技术实现步骤摘要】
点云数据配准方法、装置、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及点云配准
，尤其涉及一种点云数据配准方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]由于激光雷达点云数据的特性，同名点特征的查找十分困难，在点云数据的配准和航带间误差的校验中，一般使用近似同名点来作为连接特征，随着技术的进步，为了提高点云数据应用的精度，相关技术研究采用的同名特征逐渐转向建筑物场景中的平面特征以及道路边界线等特征。
[0003]现有技术中的点云配准方法主要是基于几何特征的配准算法，采用这些特征作为配准基元无需初始位置，适合对自由曲面点云配准，但在结构复杂的建筑物场景中容易出现误匹配现象，导致匹配结果不够准确。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种点云数据配准方法、装置、设备及存储介质，旨在解决现有技术点云配准结果不够准确的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种点云数据配准方法，所述方法包括以下步骤:在激光雷达运行时，获取激光雷达采集的参考点云数据和目标点云数据，所述参考点云数据为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种点云数据配准方法，其特征在于，所述点云数据配准方法包括：在激光雷达运行时，获取激光雷达采集的参考点云数据和目标点云数据，所述参考点云数据为第一采集站点采集的数据，所述目标点云数据为第二采集站点采集的数据，所述第一采集站点与所述第二采集站点位置不同；通过特征提取算法分别对所述参考点云数据和所述目标点云数据提取平面特征，得到参考平面特征和目标平面特征；通过预设平面参数分别对所述参考平面特征和所述目标平面特征进行划分，得到第一数量的参考平面组和第二数量的目标平面组，其中，每组参考平面组中的点或每组目标平面组中的点属于同一平面；基于所述第一数量的参考平面组和所述第二数量的目标平面组得到预设数量的同名平面组；基于预设数量的同名平面组的法向量计算配准参数；通过所述配准参数对所参考点云数据和所述目标点云数据进行配准。2.如权利要求1所述的点云数据配准方法，其特征在于，所述预设平面参数包括第一平面法向量和第二平面法向量；所述通过预设平面参数分别对所述参考平面特征和所述目标平面特征进行划分，得到第一数量的参考平面组和第二数量的目标平面组，包括：获取所述第一平面法向量中第一法向量夹角数据和所述第二平面法向量中第二法向量夹角数据；将所述第一法向量夹角数据和所述第二法向量夹角数据分别与预设夹角阈值进行比较；将第一法向量夹角数据中法向量夹角小于所述预设夹角阈值对应的参考平面特征划分为一组，得到第一数量的参考平面组；将第二法向量夹角数据中法向量夹角小于所述预设夹角阈值对应的目标平面特征划分为一组，得到第二数量的目标平面组。3.如权利要求1所述的点云数据配准方法，其特征在于，所述通过预设平面参数分别对所述参考平面特征和所述目标平面特征进行划分，得到第一数量的参考平面组和第二数量的目标平面组之前，还包括：获取参考点云数据的参考点数量和参考点坐标以及目标点云数据的目标点数量和目标点坐标；通过所述参考点数量和所述参考点坐标计算参考点云质心，并通过所述目标点数量和所述目标点坐标计算目标点云质心；通过所述参考点云质心和所述参考点数量计算参考点云数据的第一协方差矩阵，并通过所述目标点云质心和所述目标点数量计算目标点云数据的第二协方差矩阵；对所述第一协方差矩阵和所述第二协方差矩阵分别进行奇异值分解，得到第一协方差矩阵的第一特征向量以及第二协方差矩阵的第二特征向量；通过所述第一特征向量得到第一特征向量矩阵以及通过所述第二特征向量得到第二特征向量矩阵；根据所述第一特征向量矩阵得到参考点云的主成分方向以及根据所述第二特征向量
矩阵得到目标点云的主成分方向；将参考点云的主成分方向作为参考点云平面的长和宽方向，并将目标点云的主成分方向作为目标点云平面的长和宽方向；根据所述参考点云的长和宽方向将所述参考点云数据投影至平面，得到第一外接矩形，将所述第一外接矩形作为第一平面单元；根据所述目标点云的长和宽方向将所述目标点云数据投影至平面，得到第二外接矩形，将所述第二外接矩形作为第二平面单元；基于所述第一平面单元得到第一平面法向量，基于所述第二平面单元得到第二平面法向量；根据所述第一平面法向量和所述第二平面法向量计算第一点云面积和第二点云面积。4.如权利要求3所述的点云数据配准方法，其特征在于，所述根据所述第一平面法向量和所述第二平面法向量计算第一点云面积和第二点云面积，包括：获取所述第一平面法向量与预设坐标轴之间的第一夹角以及第二平面法向量与预设坐标轴之间的第二夹角；将所述参考点云数据中的参考点投影到平面上，得到投影点在第一横坐标方向的平均间隔和投影点在第一纵坐标方向的平均间隔；将所述目标点云数据中的目标点投影到平面上，得到投影点在第二横坐标方向的平均间隔和投影点在第二纵坐标方向的平均间隔；根据投影点在第一横坐标方向的平均间隔和投影点在第一纵坐标方向的平均间隔得到第一面积微元；根据投影点在第二横坐标方向的平均间隔和投影点在第二纵坐标方向的平均间隔得到第二面积微...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄光刊，李亚锋，张石，袁志林，
申请(专利权)人：深圳煜炜光学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：