直线特征约束下基于误差变量模型描述的点云配准方法技术

技术编号:40414929 阅读:24 留言:0更新日期:2024-02-20 22:32
本发明专利技术提供了直线特征约束下基于误差变量模型描述的点云配准方法,包括:步骤1,基于采集的LiDAR点云数据,提取得到建筑物或构筑物表面的直线特征,并利用Plücker坐标对提取的三维空间中的直线特征进行描述;步骤2,利用对偶四元数实现对直线特征空间相似变换过程的数学描述与表达;步骤3,选择直线特征作为点云配准的基元,利用EIV模型对相邻LiDAR测站各自所提取的直线特征的误差进行描述,建立空间相似变换参数求解模型,并基于计算得到的空间相似变换参数实现相邻两个LiDAR测站间点云数据的配准与融合。本发明专利技术利用EIV模型对配准基元的提取误差进行描述,有效地保证了配准参数求解结果的渐近无偏性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于计算机三维数据处理领域,尤其涉及直线特征约束下基于误差变量模型描述的点云配准方法


技术介绍

1、伴随着lidar技术的出现及其在生产中的成功应用,作为实现相邻测站lidar点云融合的必要手段,lidar点云的配准一直以来受到研究者们的密切关注。点云配准的实质,是寻求并确立相邻测站间点云的同名特征对应关系,基于空间相似变换模型(不考虑缩放时可以简化为刚体变换模型)求解用于描述相邻测站坐标基准间相对位置关系的7个参数,即:三个坐标轴x、y和z的旋转角度( △α, △β, △γ),三个坐标平移量( △x, △y, △z)和尺度因子 μ,进而实现坐标基准的统一描述与表达。

2、根据配准基元的选择不同,可将现有的lidar点云配准算法分为4类:基于同名点匹配的lidar点云配准、基于同名直线特征匹配的lidar点云配准、基于本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.直线特征约束下基于误差变量模型描述的点云配准方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤1包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤1-1包括:四元数是由一个实部q0和三个虚部q1、q2、q3所构成的一个四元组:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤1-2包括:给定空间中的任意两点与,、、是的坐标,、、是的坐标,根据下式计算得到直线的方向向量和矩:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,步骤2包括:

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤2-1包括:对偶四...

【技术特征摘要】

1.直线特征约束下基于误差变量模型描述的点云配准方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤1包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤1-1包括:四元数是由一个实部q0和三个虚部q1、q2、q3所构成的一个四元组:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤1-2包括:给定空间中的任意两点与,、、是的坐标,、、是的坐标,根据下式计算得到直线的方向向量和矩:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员:王永波郑南山卞正富张秋昭杨敏
申请(专利权)人:中国矿业大学
类型:发明
国别省市:

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