一种超近距目标图像快速建模配准方法技术

本发明专利技术提供一种超近距目标图像快速建模配准方法，包括如下步骤：S1、对获取的参考点云信息和待配准点云信息进行预处理，使其满足FPGA运算；S2、构建FPGA流水线结构，将参考点云均分读入多个unit单元，待配准点云存入乒乓reg以实现不间断搜索；S3、在每个unit单元内部的计算模块内对点云对进行减法运算，输出最小值所对应的待配准点索引；S4、在CPU协助处理下，进行点云姿态变换并判断误差是否符合阈值要求，若为否，则进入步骤S5，若为是，则结束；S5、判断迭代次数是否到达上限，若为否，则更新待配准点坐标，返回步骤S2，若为是，则结束。本发明专利技术提高点云配准的速度，从而提高TOF相机的数据更新率。数据更新率。数据更新率。

【技术实现步骤摘要】
一种超近距目标图像快速建模配准方法


[0001]本专利技术涉及TOF相机快速点云配准处理
，特别涉及一种超近距目标图像快速建模配准方法。

技术介绍

[0002]传统的成像系统提供的是二维图像信息，这些信息适用于电子设备的记录和展示，能够被人眼观察和理解，但由于二维图像不包含深度信息，其应用具有一定的局限性。TOF(Time
‑
Of
‑
Flight)相机的探测机理使其具有测量空间位置关系的独特优势，获取的信息同时包含深度和图像信息，扩展了信息维度，不但可以用于目标图像的分割、标记、识别、跟踪等任务，也为目标特征提取与识别提供了新的途径，在空间非合作目标检测、交会对接、空间操控等宇航领域有广泛的应用前景。
[0003]在宇航领域，一定场景下被测目标的相对位姿变化可能高达15
°
/s，要求TOF相机必须具备大动态的响应能力。然而，传统的ICP算法需要计算大量的系统数据，占用了绝大部分配准时间。解决ICP算法计算问题有多种途径。一方面，可以通过算法本身的优化实现加速。Nuchter A本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超近距目标图像快速建模配准方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、对获取的参考点云信息和待配准点云信息进行预处理，使其满足FPGA运算；S2、构建FPGA流水线结构，将参考点云均分读入多个unit单元，将待配准点云存入乒乓reg以实现不间断搜索；S3、在每个unit单元内部的计算模块内对点云对进行减法运算，输出最小值所对应的待配准点索引；S4、在CPU协助处理下，进行点云姿态变换，对每个待配准点与对应参考点求解欧氏距离，并取其均方根作为误差，判断误差是否符合阈值要求，若为否，则进入步骤S5，若为是，则结束；S5、判断迭代次数是否到达上限，若为否，则更新待配准点坐标，返回步骤S2，若为是，则结束。2.如权利要求1所述的超近距目标图像快速建模配准方法，其特征在于，所述S2中，将参考点云均分读入多个unit，包括：建立若干unit单元，根据地址将参考点云数据均分，分别存储于各unit单元的BRAM中。3.如权利要求1所述的超近距目标图像快速建模配准方法，其特征在于，所述S2中，在每个unit单元内部的计算模块内对点云对进行减法运算，包括：所述计算模块含有若干减法器，将待配准点以乒乓操作读出，与unit单元内参考点的三...

【专利技术属性】
技术研发人员：石峰源，潘迪，刘冰，练达，宋雪冬，
申请(专利权)人：上海航天控制技术研究所，
类型：发明
国别省市：