一种基于改进L-SHADE的文物点云配准方法及系统技术方案

本发明专利技术属于点云配准技术领域，公开了一种基于改进L‑SHADE的文物点云配准方法及系统，采用基于改进的L‑SHADE算法EBL‑SHADE‑RSP进行初步的粗配准，随后利用ICP算法完成精细配准。通过这种方案，不仅提高了配准的精度和效率，而且有效地解决了ICP算法容易受到初始对齐位置、噪声影响和局部最优问题的困扰。这种结合改进L‑SHADE算法和ICP算法的方法，为文物碎片的精确复原和分析提供了一种可靠和高效的技术路径。本发明专利技术提供了一种两阶段点云配准方法，旨在实现高精度的三维点云对齐。第一阶段使用改进后的L‑SHADE算法EBL‑SHADE‑RSP进行粗配准，以快速接近最优对齐位置；第二阶段采用迭代最近点算法进行精配准，进一步细化对齐结果，以达到高精度配准效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于点云配准，尤其涉及一种基于改进l-shade的文物点云配准方法及系统。

技术介绍

1、在文物复原领域，点云配准技术扮演着核心角色。其主要任务是识别并匹配从不同视角或不同时间点收集的点云数据之间的最佳对应关系，实现点云数据的精确对齐。这不仅为文物的数字化复原和分析奠定了基础，而且对于文化遗产的保护和保存具有重大意义。此外，这一技术还为研究人员提供了一条深入分析和理解这些无价文物的新路径。

2、点云配准技术的进步根植于计算机视觉和图形学的早期研究。随着三维扫描和立体视觉技术的不断进步，现在能够更容易地生成高精度的点云数据，这直接推动了点云配准技术的发展。点云作为一种由分布在三维空间中的点集构成的数据结构，主要用于表示物体表面的位置信息。点云配准的目标是通过执行平移、旋转，有时还包括缩放操作，以实现不同点云数据间的最佳相对位置和姿态匹配。

3、通常，点云配准分为粗配准和精配准两个阶段。粗配准阶段旨在快速定位到一个大致正确的全局对齐位置，为随后的精细对齐提供一个良好的出发点。这个阶段面临的主要挑战是如何高效处理庞大的数据量，并本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于改进L-SHADE的文物点云配准方法，其特征在于，该方法通过自适应地分配权重于光流法误差项、特征点法误差项和IMU误差项，提高文物点云数据配准的精确度和鲁棒性；包括对目标点云和待配准点云数据的预处理、特征点提取、基于EBL-SHADE-RSP算法的优化配准过程以及最优变换矩阵的获取；预处理步骤中采用中值滤波和体素网格法完成点云数据的去噪和特征点提取，为配准提供了高质量的输入数据。EBL-SHADE-RSP算法通过历史成功信息存档和贪心策略，以及种群裁剪和外部存档机制。

2.如权利要求1所述的基于改进L-SHADE的文物点云配准方法，其特征在于，包括：

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【技术特征摘要】

1.一种基于改进l-shade的文物点云配准方法，其特征在于，该方法通过自适应地分配权重于光流法误差项、特征点法误差项和imu误差项，提高文物点云数据配准的精确度和鲁棒性；包括对目标点云和待配准点云数据的预处理、特征点提取、基于ebl-shade-rsp算法的优化配准过程以及最优变换矩阵的获取；预处理步骤中采用中值滤波和体素网格法完成点云数据的去噪和特征点提取，为配准提供了高质量的输入数据。ebl-shade-rsp算法通过历史成功信息存档和贪心策略，以及种群裁剪和外部存档机制。

2.如权利要求1所述的基于改进l-shade的文物点云配准方法，其特征在于，包括：

3.如权利要求2所述的基于改进l-shade的文物点云配准方法，其特征在于，s8的具体方法如下：

4.如权利要求2所述的基于改进l-shade的文物点云配准方法，其特征在于，s10具体公式如下：

【专利技术属性】
技术研发人员：王毅，洪国栋，王升辉，闫小婕，张超凡，
申请(专利权)人：西北大学，
类型：发明
国别省市：