【技术实现步骤摘要】
本申请涉及数据处理领域，具体涉及一种破碎物品的三维重组方法与装置，计算机设备及介质。
技术介绍
1、三维破碎物体重组在许多领域都得到了广泛的应用。在制造业领域中，破碎物体重组可以应用于零件的修复和制造工作。在考古和文物保护领域，三维碎块重组拼接可以在避免文物二次损坏的情况下，极大程度地提高破碎文物复原的效率。此外，在医学领域和建筑领域等其他领域三维碎块重组也有着重要的研究意义。
2、由于现存的绝大多数断裂面匹配算法主要适用于断裂面粗糙特征丰富的碎块，对于表面较为光滑无法提取断裂面特征的碎块来说，无法实现很好的实现对断裂面进行匹配。但是物体破碎形成的断裂面表面复杂程度具有随机性断裂面可能是粗糙的也有可能是光滑的。
3、因此，如何对不同粗糙程度的碎块进行精确拼接是当前所亟待解决的困境。
技术实现思路
1、本申请的旨在解决如何对不同粗糙程度的碎块进行精确拼接的技术问题。
2、根据本申请实施例的一方面，本申请提供了一种破碎物品的三维重组方法，所述方法包括：
3、对破碎物品中相邻破碎的两部分，进行点云提取，得到两个碎块点云；
4、根据所述碎块点云中各点法线之间的夹角以及各点曲率，对碎块点云进行区域划分，得到点云区域；
5、将小点云区域融入至邻近的大点云区域，直至无小点云区域，所述小点云区域是指点的数量小于设定阈值的点云区域，所述大点云区域是指点的数量大于等于设定阈值的点云区域；
6、分别对两个碎块点云中表示碎
7、通过所述目标点云和源点云配准，对源点云所在的碎块点云进行旋转平移，使两个碎块点云进行重组。
8、根据本申请实施例的一方面，所述根据所述碎块点云中各点法线之间的夹角以及各点曲率，对碎块点云进行区域划分，得到点云区域之前，所述方法还包括：
9、以所述碎块点云中的所有点都分别作为中心点，选取所述中心点第一设定范围内的邻近点进行面的拟合，得到拟合面；
10、以所述拟合面的曲率作为所述中心点的曲率，计算获取所述碎块点云中各点曲率。
11、根据本申请实施例的一方面，所述以所述碎块点云中的所有点都分别作为中心点，选取所述中心点第一设定范围内的邻近点进行面的拟合，得到拟合面之后，所述方法还包括：
12、根据所述拟合面，计算得到所述中心点的法线。
13、根据本申请实施例的一方面，所述根据所述碎块点云中各点法线之间的夹角以及各点曲率，对碎块点云进行区域划分，得到点云区域，包括：
14、选取所述碎块点云中曲率最小的点为种子点，对所述种子点的相邻点，获取所述相邻点法线与所述种子点法线形成的法线角度，以及所述相邻点的曲率；
15、根据所述相邻点法线与所述种子点法线形成的法线角度，以及所述相邻点的曲率，对相邻点进行种子点的筛选，并将满足预设条件的所述相邻点标记为种子点；
16、所有所述种子点形成点云区域，将所述种子点更新为区域点；
17、在所述区域点以外的点中选取曲率最小的点为种子点，进行种子点的筛选形成点云区域；
18、重复点云区域的获取，直至所述点云中各点均为区域点。
19、根据本申请实施例的一方面，所述将小点云区域融入至邻近的大点云区域，包括：
20、根据所述小点云区域中各点的坐标，获取所述小点云区域的质心；
21、以所述质心为中心，确定第二设定范围内邻近点所归属的大点云区域；
22、将所述小点云区域融入至目标大点云区域，所述目标大点云区域是指含有所述第二设定范围内邻近点最多的大点云区域。
23、根据本申请实施例的一方面，所述分别对两个碎块点云中表示碎块断裂面的大点云区域，进行边缘点的提取，得到目标点云和源点云，包括：
24、将表示碎块断裂面的大点云区域中各点都分别作为采样点，以所述采样点为起点分别连接所述采样点的相邻点，所述采样点分别与相邻点形成采样角；
25、若存在所述采样角的角度大于角度阈值，则所述采样点为边缘点；
26、根据所述边缘点归属的碎块点云，将所述边缘点划分成两部分，分别形成源点云和目标点云。
27、根据本申请实施例的一方面，所述通过所述目标点云和源点云配准，对源点云所在的碎块点云进行旋转平移，使两个碎块点云进行重组，包括：
28、对所述源点云和目标点云进行第一配准，得到包括第一旋转矩阵和第一平移向量的第一配准结果；
29、根据所述第一配准结果，对所述源点云进行平移旋转；
30、对目标点云和旋转平移后的源点云进行第二配准，得到包括第二旋转矩阵和第二平移向量的第二配准结果；
31、依次使用第一配准结果和第二配准结果，对源点云所在的碎块点云进行旋转平移，使两个碎块点云进行重组。
32、根据本申请实施例的一方面，本申请提供了一种破碎物品的三维重组装置，包括：
33、提取模块，用于对破碎物品中相邻破碎的两部分，进行点云提取，得到两个碎块点云；
34、划分模块，用于根据所述碎块点云中各点法线之间的夹角以及各点曲率，对碎块点云进行区域划分，得到点云区域；
35、融合模块，用于将小点云区域融入至相邻的大点云区域，直至无小点云区域，所述小点云区域是指点的数量小于设定阈值的点云区域，所述大点云区域是指点的数量大于等于设定阈值的点云区域；
36、提取模块，用于分别对两个碎块点云中表示碎块断裂面的大点云区域，进行边缘点的提取，得到目标点云和源点云；
37、重组模块，用于通过所述目标点云和源点云配准，对源点云所在的碎块点云进行旋转平移，使两个碎块点云进行重组。
38、根据本申请实施例的一方面，本申请提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行上述任意方法。
39、根据本申请实施例的一方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机可读指令，当所述计算机可读指令被计算机的处理器执行时，使计算机执行上述任意方法。
40、在本申请实施例中，首先对破碎物品中相邻破碎的两部分，进行点云提取，得到两个碎块点云，根据所述碎块点云中各点法线之间的夹角以及各点曲率，对碎块点云进行区域划分，得到点云区域。将小点云区域融入至相邻的大点云区域，直至无小点云区域，完成对碎块点云中各中小点云区域的消除，对表示破碎物品断裂面的大点云区域，进行边缘点的提取，得到目标点云和源点云，根据目标点云与源点云的配准结果，对碎块点云进行的拼接。本申请通过对破碎物品断裂面的边缘点的提取，得到数据内容较少的目标点云和源点云。由上可知，无论是粗糙断裂面还是光滑断裂面，均可以采用本申请所提供的方法，分别对两个碎块点云中表示碎块断裂面的大本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种破碎物品的三维重组方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述碎块点云中各点法线之间的夹角以及各点曲率，对碎块点云进行区域划分，得到点云区域之前，所述方法还包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述以所述碎块点云中的所有点都分别作为中心点，选取所述中心点第一设定范围内的邻近点进行面的拟合，得到拟合面之后，所述方法还包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述碎块点云中各点法线之间的夹角以及各点曲率，对碎块点云进行区域划分，得到点云区域，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将小点云区域融入至邻近的大点云区域，包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别对两个碎块点云中表示碎块断裂面的大点云区域，进行边缘点的提取，得到目标点云和源点云，包括：
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述目标点云和源点云配准，对源点云所在的碎块点云进行旋转平移，使两个碎块点云进行重组，包括：
8.
9.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1-7中任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机可读指令，当所述计算机可读指令被计算机的处理器执行时，使计算机执行如权利要求1-7中的任意一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种破碎物品的三维重组方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述碎块点云中各点法线之间的夹角以及各点曲率，对碎块点云进行区域划分，得到点云区域之前，所述方法还包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述以所述碎块点云中的所有点都分别作为中心点，选取所述中心点第一设定范围内的邻近点进行面的拟合，得到拟合面之后，所述方法还包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述碎块点云中各点法线之间的夹角以及各点曲率，对碎块点云进行区域划分，得到点云区域，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将小点云区域融入至邻近的大点云区域，包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：何璐阳，谢晓尧，刘建成，刘嵩，王冲，
申请(专利权)人：贵州师范大学，
类型：发明
国别省市：
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