主权项 |
一种快速三维点云搜索配准方法,其特征在于实现步骤如下:(1)在二点云几何中心点重合的情况下,定义二点云中距离各自几何中心点距离,即原点距离最远点为点云方向,此最远点与几何中心点的连线为点云主轴,将动点云主轴与静点云主轴拟合在一起,完成二待配准点云主轴的拟合;(2)以二点云几何中心点为起始点,以动点云主轴为方向,生成与动点云主轴重合的测量中心轴,并保证测量中心轴方向与动点云主轴方向一致,在该测量中心轴四周均匀分布4个测量边轴,保证4个测量边轴与测量中心轴夹角一致;在第一次迭代中,4条测量边轴与中心轴的夹角称为测量轴初始夹角α0,在除首次迭代外的其余迭代环节,引入夹角缩减率k∈(0,1),使得第n次迭代的中心轴与边轴夹角满足条件αn=α0×k(n-1),随着迭代步数的增加,边轴与中心轴的夹角逐渐缩小,使得搜索范围减小,提高搜索精度;(3)使动点云主轴与上述5条测量轴分别重合,在每一个重合位置,动点云围绕当前测量轴旋转360°,进行低精度搜索,在此过程中,以1°为步长,在共记360个配准位置上分别计算与静点云的配准误差,并记录,完成搜索后,以最小误差作为本次低精度搜索的结果;(4)以低精度搜索的最终结果为基础,在±1°的范围内以更小的步长进行高精度搜索,动点云在每一个配准位置上测量其与静点云的配准误差,寻找其中最小值作为动点云在当前测量轴上的最终配准结果;(5)使动点云主轴分别与5条测量轴相重合,并在每个位置上分别执行上述步骤(3)、(4)中所述低精度搜索与高精度搜索步骤,获得每条测量轴上的最佳配准位置,每个位置附带一个配准误差,从5个误差中选取最小值,该最小值对应的配准位置成为本次迭代动、静点云最佳配准位置。 |