一种针对多视图海量点云的重合区域消除方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115880467A(43)申请公布日2023.03.31(21)申请号202211484092.6(22)申请日2022.11.24(71)申请人华中科技大学地址430074湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号(72)发明人程育奇李文龙徐伟蒋诚田亚明(74)专利代理机构华中科技大学专利中心42201专利代理师尚威(51)Int.Cl.G06T19/20(2011.01)G06T17/00(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图4页(54)发明名称一种针对多视图海量点云的重合区域消除方法(57)摘要本发明属于设计光学三维测量相关技术领域，并公开了一种针对多视图海量点云的重合区域消除方法。该方法包括下列步骤：S1对于采集的多视图的点云数据，计算所有点云数据的点云分布主方向；沿着点云分布主方向按照预设切片厚度对所有点云数据进行切片获得多个切片层S2对于单个切片层中的点云数据，对不同视图的点云数据构建三维包围盒，判断不同三维包围盒之间是否重合，寻找重合部分中不同视角点云数据之间的对应点对；S3将对应点对连接形成无向图，以此形成多个无向图，查找并确定所有的无向图，将无向图中的所有点合并为一个点，以此消除重合区域。通过本发明，提高多视图海量点云重合区域消除的效率，消除后的点云光顺。CN115880467ACN115880467A权利要求书1/2页1.一种针对多视图海量点云的重合区域消除方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：S1对于采集的多视图的点云数据，将所有视图中的每个点云数据均一化，利用均一化后的点云数据计算所有点云数据的点云分布主方向；沿着点云分布主方向按照预设切片厚度对所有点云数据进行切片，以此获得多个切片层；S2对于单个切片层中的点云数据，对不同视图的点云数据构建三维包围盒，判断不同三维包围盒之间是否重合，寻找重合部分中不同视角点云数据之间的对应点对；S3将所述对应点对连接形成无向图，以此形成多个无向图，查找并确定所有的无向图，将所述无向图中的所有点合并为一个点，以此消除重合区域。2.如权利要求1所述的一种针对多视图海量点云的重合区域消除方法，其特征在于，在步骤S1中，所述均一化按照下列方式进行：对于任意点pi(xi,yi,zi)，采用下列方式更新其坐标：其中0＜i≤n，n为点的总个数，xi为第i个点pi的x轴坐标，yi为第i个点pi的y轴坐标，zi为第i个点pi的z轴坐标。3.如权利要求2所述的一种针对多视图海量点云的重合区域消除方法，其特征在于，在步骤S1中，所述点云分布的主方向按照下列步骤计算：S11计算所有点云数据的协方差；S12计算协方差矩阵的特征值；S13所述特征值中的最大特征值对应的特征向量方向几位点云分布主方向。4.如权利要求3所述的一种针对多视图海量点云的重合区域消除方法，其特征在于，在步骤S11中，所述协方差按照下列公式计算：其中，n是点的总个数，P为归一化后的所有点的集合，p1，p2，…，pn是P中的个点；在步骤S12中，所述特征值的计算按照下列进行：|λI‑W|＝0其中，λ为协方差矩阵W的特征值。5.如权利要求1所述的一种针对多视图海量点云的重合区域消除方法，其特征在于，在2CN115880467A权利要求书2/2页步骤S1中，所述预设切片厚度满足下列关系：B＞αb其中，α为一个系数，b为点云的平均点间距，B是预设切片厚度。6.如权利要求5所述的一种针对多视图海量点云的重合区域消除方法，其特征在于，所述平均点间距b满足下列关系：其中，0＜i≤n，n为点的总数量，pi为任意一点，为所有点中距离pi最近的一点，为两点之间的欧式距离。7.如权利要求1所述的一种针对多视图海量点云的重合区域消除方法，其特征在于，在步骤S2中，所述三维包围盒按照下列方式构建：点云的包围盒中心为O(ox,oy,oz)，有：其中，p＝[px,py,pz]为一片点云中任意一点，Xmin为所有点x坐标中最小值，Xmax为所有点x坐标中最大值，Ymin为所有点y坐标中最小值，Ymax为所有点y坐标中最大值，Zmin为所有点z坐标中最小值，Zmax为所有点z坐标中最大值，ox,oy,oz为包围盒中心的三坐标，L，W和H分别为包围盒的长宽高。8.如权利要求7所述的一种针对多视图海量点云的重合区域消除方法，其特征在于，在步骤S2中，判断包围盒是否重合按照下列方式进行：Oi与Oj重合,其中，Oi和Oj分别代表第i个和第j个包围盒，是Oi的中心点x，y，z轴坐标，是Oj的中心点x，y，z轴坐标，Li，Wi，Hi为Oi的长、宽、高，Lj，Wj，Hj为Oj的长、宽、高。9.如权利要求1或2所述的一种针对多视图海量点云的重合区域消除方法，其特征在于，在步骤S2中，所述对应点对按照下列方式查