| 主权项 |
基于动态分层的公共标志点自动匹配方法，其特征在于：三维扫描仪1通过电缆与计算机2连接，待测物体3的外表面上贴有标志点，其具体的方法按以下步骤实现：步骤1、设由三维扫描仪（1）和计算机（2）在视点1处获得的待测物体（3）的标志点集合为P；在保证三维扫描仪（1）的参数不变的情况下，由三维扫描仪（1）在视点2处获得的待测物体（3）的标志点集合用Q表示，P和Q中共同标志点的个数为N，N≥3，设n为3；步骤2、在P中搜索X轴坐标值最小的n个标志点，由n个标志点构成集合P_Min_x, P_Min_x（i）为集合P_Min_x第i个元素，i=1，2,…n；在P中搜索X轴坐标值最大的n个标志点，由n个标志点构成集合P_Max_x, P_Max_x（i）为集合P_Max_x第i个元素，i=1，2,…n；在P中搜索Y轴坐标值最小的n个标志点，由n个标志点构成集合P_Min_y, P_Min_y（i）为集合P_Min_y第i个元素，i=1，2,…n；在P中搜索Y轴坐标值最大的n个标志点，由n个标志点构成集合P_Max_y, P_Max_y（i）为矩阵P_Max_y第i个元素，i=1，2,…n；步骤3、构建P的四个动态距离矩阵，分别用S_P_Min_x、S_P_Max_x、S_P_Min_y、S_P_Max_y表示，其中S_P_Min_x（i,j）为矩阵S_P_Min_x第i行，第j列元素，表示P_Min_x（i）到P_Min_x（j）的欧式距离；S_P_Max_x（i,j）为矩阵S_P_Max_x第i行，第j列元素，表示P_Max_x（i）到P_Max_x（j）的欧式距离；S_P_Min_y（i,j）为矩阵S_P_Min_y第i行，第j列元素，表示P_Min_y（i）到P_Min_y（j）的欧式距离；S_P_Max_y（i,j）为矩阵S_P_Max_y第i行，第j列元素，表示P_Max_y（i）到P_Max_y（j）的欧式距离；步骤4、在Q中搜索X轴坐标值最小的n个标志点，由n个标志点构成集合Q_Min_x, Q_Min_x（i）为集合Q_Min_x第i个元素，i=1，2,…n；在Q中搜索X轴坐标值最大的n个标志点，由n个标志点构成集合Q_Max_x，Q_Max_x（i）为集合Q_Max_x第i个元素，i=1，2,…n；在Q中搜索Y轴坐标值最小的n个标志点，由n个标志点构成集合Q_Min_y, Q_Min_y（i）为集合Q_Min_y第i个元素，i=1，2,…n；在Q中搜索Y轴坐标值最大的n个标志点，由n个标志点构成集合Q_Max_y, Q_Max_y（i）为矩阵Q_Max_y第i个元素，i=1，2,…n；步骤5、构建Q的四个动态距离矩阵，分别用S_Q_Min_x、S_Q_Max_x、S_Q_Min_y、S_Q_Max_y表示，其中S_Q_Min_x（i,j）为矩阵S_Q_Min_x第i行，第j列元素，表示Q_Min_x（i）到Q_Min_x（j）的欧式距离；S_Q_Max_x（i,j）为矩阵S_Q_Max_x第i行，第j列元素，表示Q_Max_x（i）到Q_Max_x（j）的欧式距离；S_Q_Min_y（i,j）为矩阵S_Q_Min_y第i行，第j列元素，表示Q_Min_y（i）到Q_Min_y（j）的欧式距离；S_Q_Max_y（i,j）为矩阵S_Q_Max_y第i行，第j列元素，表示Q_Max_y（i）到Q_Max_y（j）的欧式距离；步骤6、将P的四个动态距离矩阵中的元素值与Q的四个动态距离矩阵中的元素值进行判断是否相等，如果P_Min_x中有P_n个标志点间的所有欧式距离与Q_Min_x或Q_Max_x或Q_Min_y或Q_Max_y中P_n个标志点间的所有欧式距离都相等，且P_n≥3，那么由上述P_Min_x中的P_n个标志点构成公共标志点初始集合E，在Q_Min_x或Q_Max_x或Q_Min_y或Q_Max_y的标志点中，与E中的标志点为同一个标志点的集合构成匹配公共标志点初始集合F；否则，如果P_Max_x中有P_n个标志点间的所有欧式距离与Q_Min_x或Q_Max_x或Q_Min_y或Q_Max_y中P_n个标志点间的所有欧式距离都相等，且P_n≥3，那么由上述P_Max_x中的P_n个标志点构成公共标志点初始集合E，在Q_Min_x或Q_Max_x或Q_Min_y或Q_Max_y的标志点中，与E中的标志点为同一个标志点的集合构成匹配公共标志点初始集合F；否则，如果P_Min_y中有P_n个标志点间的所有欧式距离与Q_Min_x或Q_Max_x或Q_Min_y或Q_Max_y中P_n个标志点间的所有欧式距离都相等，且P_n≥3，那么由上述P_Min_y中的P_n个标志点构成公共标志点初始集合E，在Q_Min_x或Q_Max_x或Q_Min_y或Q_Max_y的标志点中，与E中的标志点为同一个标志点的集合构成匹配公共标志点初始集合F；否则，如果P_Max_y中有P_n个标志点间的所有欧式距离与Q_Min_x或Q_Max_x或Q_Min_y或Q_Max_y中P_n个标志点间的所有欧式距离都相等，且P_n≥3，那么由上述P_Max_y中的P_n个标志点构成公共标志点初始集合E，在Q_Min_x或Q_Max_x或Q_Min_y或Q_Max_y的标志点中，与E中的标志点为同一个标志点的集合构成匹配公共标志点初始集合F；否则，n=n+1，转而执行步骤2；步骤7、由E中所有标志点构成集合E’，由F中所有标志点构成集合F’；步骤8、如果E中的标志点都为P_Min_x中的标志点，那么在P中去掉E’中的标志点，构成集合P’，在P’中搜索X轴坐标值最小的标志点A；如果E中的标志点都为P_Max_x中的标志点，那么在P中去掉E’中的标志点，构成集合P’，在P’中搜索X轴坐标值最大的标志点A；如果E中的标志点都为P_Min_y中的标志点，那么在P中去掉E’中的标志点，构成集合P’，在P’中搜索Y轴坐标值最小的标志点A；如果E中的标志点都为P_Max_y中的标志点，那么在P中去掉E’中的标志点，构成集合P’，在P’中搜索Y轴坐标值最大的标志点A；步骤9、如果F中的标志点都为Q_Min_x中的标志点，那么在Q中去掉F’中的标志点，构成集合Q’，在Q’中搜索X轴坐标值最小的标志点B；如果F中的标志点都为Q_Max_x中的标志点，那么在Q中去掉F’中的标志点，构成集合Q’，在Q’中搜索X轴坐标值最大的标志点B；如果F中的标志点都为Q_Min_y中的标志点，那么在Q中去掉F’中的标志点，构成集合Q’，在Q’中搜索Y轴坐标值最小的标志点B；如果F中的标志点都为Q_Max_y中的标志点，那么在Q中去掉F’中的标志点，构成集合Q’，在Q’中搜索Y轴坐标值最大的标志点B；步骤10、如果标志点A到E’中所有标志点的欧式距离与标志点B到F’中所有对应标志点的欧式距离都相等，那么，将标志点A加入到E’中，将标志点B加入到F’中，并转而执行步骤8；通过以上步骤可以两组不同视点下的公共标志点进行自动匹配。 |
