一种基于三维线特征的激光点云数据自动配准方法

摘要

本发明公开了一种基于三维线特征的激光点云数据自动配准方法，包括：对于相邻两个站点，从每个站点的激光点云数据中提取线特征集；在相邻两个站点中，对于任一个站点，以任意两条非平行的空间直线作为一个直线对，以直线对的夹角以及垂距作为两个旋转不变量；当旋转不变量符合条件，该参考直线对和该待配准直线对为一对候选同名直线对；利用c对候选同名直线对分别计算出c个初始变换关系，选择其中一个初始变换关系作为最优初始变换关系，并计算待配准站和参考站的所有的同名直线对；利用所有的同名直线对计算待配准站和参考站的变换关系。本发明利用目标对象自身富含的线性特征，实现激光点云数据无标靶自动配准，获取高质量的三维数据模型。

主权项

一种基于三维线特征的激光点云数据自动配准方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、利用激光扫描仪扫描目标建筑物，且激光扫描仪在相邻两个站点的扫描存在重叠部分，以分别获取目标建筑物在相邻两个站点的激光点云数据；步骤二、对于相邻两个站点，从每个站点的激光点云数据中提取线特征集；步骤三、在相邻两个站点中，以其中一个站点为参考站，以另一个站点为待配准站，对于任一个站点，以任意两条非平行的空间直线作为一个直线对，以所述直线对的夹角以及垂距作为两个旋转不变量，则参考站构建出a个参考直线对，待配准站构建出b个待配准直线对；步骤四、逐个选择参考直线对和待配准直线对进行比较，其中，当一个参考直线对与一个待配准直线对的夹角的差值小于第一阈值，以及垂距的差值小于第二阈值，则该参考直线对和该待配准直线对为一对候选同名直线对，从而得到c对候选同名直线对；步骤五、利用c对候选同名直线对分别计算出c个初始变换关系，选择其中一个初始变换关系作为最优初始变换关系，并计算待配准站和参考站的所有的同名直线对；步骤六、利用所有的同名直线对计算待配准站和参考站的变换关系。