【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及姿态测量，尤其涉及一种点云数据去噪方法及装置。
技术介绍
1、在姿态测量中，点云配准是一个重要的步骤，而且点云配准在很大程度上影响了姿态解算性能（精度和速度）。在存在较多噪声（例如：目标物体漫反射不均匀和扫描器本身的测量误差，均会产生较多噪声）的情况下，现有的点云配准方法难以达到姿态解算的性能要求。
2、在风洞试验的应用中，风洞内飞行器的表面（为了避免乱流，飞行器表面通常较光滑）通常漫反射率不均匀且不高，而各类相机或扫描器大多要求目标物体表面的漫反射率均匀且较高（漫反射率大于90%以上），从而导致实际拍摄或扫描得到的风洞内飞行器姿态的点云数据噪声较多。理论上可以直接设置一个很小的阈值，但这样绝大部分实际采集得到的点云数据都会被滤掉，点云会变得非常稀疏，同样不利于后期的点云配准。因此，如何有效地对漫反射不均匀且漫反射率较低的物体扫描得到的点云数据去噪是目前亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种点云数据去噪方法及装置，用以解决现有技术中对漫反射不均匀且漫反射率较低的物体扫描得到的点云数据的噪声较多且无法有效去除的问题。
2、本专利技术提供一种点云数据去噪方法，包括：
3、获取深度相机拍摄目标物体得到的第一点云数据和光学扫描器扫描所述目标物体得到的第二点云数据；
4、基于预先标定的外参将所述第二点云数据转换到深度相机坐标系下，以得到中间点云数据；
5、将位于所述深度相机和光学扫描器共同视场内的第
6、基于噪声阈值对所述目标点云数据去噪，所述噪声阈值基于深度相机拍摄标准白板和/或光学扫描器扫描所述标准白板得到所有点的深度的标准差确定。
7、根据本专利技术提供的一种点云数据去噪方法，所述预先标定的外参为光学扫描器坐标系到深度相机坐标系的转换矩阵，所述转换矩阵通过对所述深度相机和光学扫描器分别扫描的标定板点云数据滤波并配准得到，配准的源点云数据为深度相机拍摄的标定板点云数据，配准的参考点云数据为光学扫描器扫描的标定板点云数据。
8、根据本专利技术提供的一种点云数据去噪方法，将位于所述深度相机和光学扫描器共同视场内的第一点云数据替换为所述中间点云数据，所述中间点云数据与共同视场外的第一点云数据组成目标点云数据，包括：
9、获取所述光学扫描器的视场角 和 ，其中， 和分别表示光学扫描器在其视场宽度方向的视场角和高度方向的视场角；
10、遍历所述第一点云数据中的任一点（ x, y, z），在遍历的点满足，且条件的情况下，删除满足条件的点，其中，（ x, y, z）为所述任一点在深度相机坐标系下的三维坐标， tan()为正切三角函数；
11、将所述第一点云数据中剩余点的数据与所述中间点云数据组合得到所述目标点云数据。
12、根据本专利技术提供的一种点云数据去噪方法，基于噪声阈值对所述目标点云数据去噪，包括：
13、调用统计滤波算法基于所述噪声阈值对所述目标点云数据去噪，以得到去噪后的目标点云数据，所述统计滤波算法中的离群点阈值为所述噪声阈值。
14、根据本专利技术提供的一种点云数据去噪方法，所述噪声阈值为所述深度相机拍摄所述标准白板得到所有点的深度的标准差，
15、或者，所述噪声阈值为所述光学扫描器扫描所述标准白板得到所有点的深度的标准差，
16、或者，所述噪声阈值为所述深度相机拍摄所述标准白板得到所有点的深度的标准差和所述光学扫描器扫描所述标准白板得到所有点的深度的标准差的平均值。
17、根据本专利技术提供的一种点云数据去噪方法，所述深度相机拍摄所述标准白板的方式如下：
18、所述标准白板竖直设置在直线导轨一端，所述深度相机设置在所述直线导轨的另一端，且所述深度相机到标准白板的距离与所述深度相机到所述目标物体的距离相等，以拍摄所述标准白板；
19、所述光学扫描器扫描所述标准白板的方式如下：
20、所述标准白板竖直设置在直线导轨一端，所述光学扫描器设置在所述直线导轨的另一端，且所述光学扫描器到标准白板的距离与所述光学扫描器到所述目标物体的距离相等，以扫描所述标准白板。
21、根据本专利技术提供的一种点云数据去噪方法，用于飞行器风洞试验，所述目标物体为位于风洞中的飞行器。
22、本专利技术还提供一种点云数据去噪装置，包括：
23、点云数据获取模块，用于获取深度相机拍摄目标物体得到的第一点云数据和光学扫描器扫描所述目标物体得到的第二点云数据；
24、坐标转换模块，用于基于预先标定的外参将所述第二点云数据转换到深度相机坐标系下，以得到中间点云数据；
25、点云数据替换模块，用于将位于所述深度相机和光学扫描器共同视场内的第一点云数据替换为所述中间点云数据，所述中间点云数据与共同视场外的第一点云数据组成目标点云数据；
26、点云去噪模块，用于基于噪声阈值对所述目标点云数据去噪，所述噪声阈值基于深度相机拍摄标准白板和/或光学扫描器扫描所述标准白板得到所有点的深度的标准差确定。
27、本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任一种所述的点云数据去噪方法。
28、本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述点云数据去噪方法。
29、本专利技术提供的点云数据去噪方法及装置，通过获取深度相机拍摄目标物体得到的第一点云数据和光学扫描器扫描所述目标物体得到的第二点云数据；基于预先标定的外参将所述第二点云数据转换到深度相机坐标系下，以得到中间点云数据；将位于所述深度相机和光学扫描器共同视场内的第一点云数据替换为所述中间点云数据，所述中间点云数据与共同视场外的第一点云数据组成目标点云数据，由于光学扫描器扫描目标物体得到的点云数据精度高，而深度相机拍摄视场大，将共同视场内的第一点云数据用精度更高的中间点云数据来代替，相当于去除了第一点云数据中的部分噪声，之后基于噪声阈值对所述目标点云数据去噪，所述噪声阈值基于深度相机拍摄标准白板和/或光学扫描器扫描所述标准白板得到所有点的深度的标准差确定，进一步去除目标点云数据中的噪声，从而实现了对漫反射不均匀且漫反射率较低的目标物体对应点云数据的有效去噪。
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1.一种点云数据去噪方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的点云数据去噪方法，其特征在于，所述预先标定的外参为光学扫描器坐标系到深度相机坐标系的转换矩阵，所述转换矩阵通过对所述深度相机和光学扫描器分别扫描的标定板点云数据滤波并配准得到，配准的源点云数据为深度相机拍摄的标定板点云数据，配准的参考点云数据为光学扫描器扫描的标定板点云数据。
3.根据权利要求1所述的点云数据去噪方法，其特征在于，将位于所述深度相机和光学扫描器共同视场内的第一点云数据替换为所述中间点云数据，所述中间点云数据与共同视场外的第一点云数据组成目标点云数据，包括：
4.根据权利要求1所述的点云数据去噪方法，其特征在于，基于噪声阈值对所述目标点云数据去噪，包括：
5.根据权利要求1~4中任一项所述的点云数据去噪方法，其特征在于，所述噪声阈值为所述深度相机拍摄所述标准白板得到所有点的深度的标准差，
6.根据权利要求5所述的点云数据去噪方法，其特征在于，所述深度相机拍摄所述标准白板的方式如下：
7.根据权利要求1~4中任一项所述的点云数据
8.一种点云数据去噪装置，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种点云数据去噪方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的点云数据去噪方法，其特征在于，所述预先标定的外参为光学扫描器坐标系到深度相机坐标系的转换矩阵，所述转换矩阵通过对所述深度相机和光学扫描器分别扫描的标定板点云数据滤波并配准得到，配准的源点云数据为深度相机拍摄的标定板点云数据，配准的参考点云数据为光学扫描器扫描的标定板点云数据。
3.根据权利要求1所述的点云数据去噪方法，其特征在于，将位于所述深度相机和光学扫描器共同视场内的第一点云数据替换为所述中间点云数据，所述中间点云数据与共同视场外的第一点云数据组成目标点云数据，包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐开明，陈洪，高大鹏，姜裕标，张林，冯国涛，杨升科，许可，何宇，陈强，
申请(专利权)人：中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所，
类型：发明
国别省市：
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