基于ICP算法的点云文件配准方法、装置及存储介质.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114283046A(43)申请公布日2022.04.05(21)申请号202111408323.0(22)申请日2021.11.19(71)申请人广州市城市规划勘测设计研究院地址510060广东省广州市越秀区建设大马路10号(72)发明人刘洋崔家武王清泉李海军甄兆聪柴向浩陈满花(74)专利代理机构广州三环专利商标代理有限公司44202代理人黄华莲郝传鑫(51)Int.Cl.G06T1/20(2006.01)G06T7/30(2017.01)权利要求书2页说明书12页附图6页(54)发明名称基于ICP算法的点云文件配准方法、装置及存储介质(57)摘要本发明公开了一种基于ICP算法的点云文件配准方法，包括：获取点云文件集，并启动多个进程；将点云文件集划分为多个点云段，并依序将点云段预分配给对应的进程；创建包含第一变量和第二变量的共享内存，对共享内存进行初始化；根据第一变量分别在每个进程中实时调度闲置GPU或CPU执行ICP算法，通过ICP算法对每个进程中的目标点云进行配准，得到配准后的点云文件；其中，当任意一个进程预先完成分配到的所有目标点云的配准时，通过第二变量查找未配准的目标点云数量最多的点云段，将该点云段中未配准的目标点云动态分配给空闲的进程进行配准，从而能够提高系列点云文件配准的并行化程度、计算资源的利用率和点云文件并行配准的效率。CN114283046ACN114283046A权利要求书1/2页1.一种基于ICP算法的点云文件配准方法，其特征在于，包括：获取点云文件集，并通过消息传递接口启动多个进程；其中，所述点云文件集包含1个源点云和k个待配准的目标点云；将所述点云文件集划分为多个点云段，并依序将所述点云段预分配给对应的所述进程；创建包含1个第一变量和k个第二变量的共享内存，对所述共享内存进行初始化；其中，所述第一变量与闲置GPU的数量相对应，所述第二变量与所述目标点云的配准情况一一对应；根据所述第一变量分别在每个所述进程中实时调度闲置GPU或CPU执行ICP算法，通过所述消息传递接口和所述ICP算法对每个所述进程中的目标点云进行配准，得到k个配准后的点云文件；其中，当任意一个所述进程预先完成分配到的所有所述目标点云的配准时，通过所述第二变量查找未配准的目标点云数量最多的点云段，将该点云段中未配准的所述目标点云动态分配给空闲的进程进行配准。2.如权利要求1所述的基于ICP算法的点云文件配准方法，其特征在于，所述对所述共享内存进行初始化，具体为：初始化所述第一变量的数值为N；其中，N为计算机GPU的数量；初始化k个所述第二变量的数值为0。3.如权利要求2所述的基于ICP算法的点云文件配准方法，其特征在于，所述根据所述第一变量分别在每个所述进程中实时调度闲置GPU或CPU执行ICP算法，具体为：当任一所述进程读取到所述第二变量为0时，实时调度CPU执行ICP算法；当任一所述进程读取到所述第二变量不为0时，实时调度GPU执行ICP算法。4.如权利要求1所述的基于ICP算法的点云文件配准方法，其特征在于，所述通过所述消息传递接口和所述ICP算法对每个所述进程中的目标点云进行配准，得到k个配准后的点云文件，具体为：通过所述ICP算法对每个所述进程中的目标点云进行局部配准，得到每个所述目标点云对应的局部变换矩阵；通过所述消息传递接口收集每个所述目标点云对应的局部变换矩阵，并通过预设的转换公式对每个所述局部变换矩阵进行转换，得到每个所述目标点云对应的全局变换矩阵；通过每个所述目标点云对应的全局变换矩阵对每个所述目标点云进行全局配准，得到k个配准后的点云文件。5.如权利要求4所述的基于ICP算法的点云文件配准方法，其特征在于，所述当任意一个所述进程预先完成分配到的所有所述目标点云的配准时，通过所述第二变量查找未配准的目标点云数量最多的点云段，将该点云段中未配准的所述目标点云动态分配给空闲的进程进行配准，具体为：当任意一个所述进程预先完成分配到的所有所述目标点云的局部配准时，通过所述第二变量查找未局部配准的目标点云数量最多的点云段，将该点云段中未局部配准的所述目标点云动态分配给空闲的进程进行局部配准；当任意一个所述进程预先完成分配到的所有所述目标点云的全局配准时，通过所述第2CN114283046A权利要求书2/2页二变量查找未全局配准的目标点云数量最多的点云段，将该点云段中未全局配准的所述目标点云重新分配给空闲的进程进行全局配准。6.如权利要求4所述的基于ICP算法的点云文件配准方法，其特征在于，所述预设的转换公式，具体为：其中，Ti为第i个目标点云对应的局部变换矩阵，Gi为第i个目标点云对应的全局变换矩阵。7.如权利要求4所述的基于ICP算法的点云文件配