一种三维点云分割方法及装置.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CN109816664A(43)申请公布日2019.05.28(21)申请号201811589435.9(22)申请日2018.12.25(71)申请人西安中科天塔科技股份有限公司地址710000陕西省西安市高新区新型工业园信息大道17号祖同楼311室(72)发明人吴清泉黄会敏(74)专利代理机构西安恒泰知识产权代理事务所61216代理人李婷(51)Int.Cl.G06T7/11(2017.01)G06T7/136(2017.01)G06T7/181(2017.01)权利要求书2页说明书7页附图3页(54)发明名称一种三维点云分割方法及装置(57)摘要本发明公开了一种三维点云分割方法及装置，以平行于平面区域的方向，采集三维点云；对三维点云进行预处理操作，获得预处理后的三维点云；根据预处理后三维点云中每个三维点的深度值大小，获得非平面区域的三维点云，获得初始凹陷区域三维点云；采用边缘搜索的方法对初始凹陷区域三维点云中所有三维点进行处理，获得多个三维点组成凹陷区域边缘；获得凹陷区域三维点云；本发明提供的分割方法通过滤波降采样等方法，去除了错误及冗余点云，精简三维点云中三维点的数量，有效提高了坑槽区域分割速度；利用深度阈值去除平面区域，保留非平面区域能够快速的将坑槽的大致区域分割出来，降低分割方法的复杂度，提高了分割速度。CN109816664ACN109816664A权利要求书1/2页1.一种三维点云分割方法，用于在含有凹陷区域以及平面区域的三维点云中将凹陷区域三维点云分割出来，其特征在于，所述的方法按照以下步骤执行：步骤1、以平行于所述平面区域的方向，采集含有凹陷区域以及平面区域的三维点云；步骤2、对所述的三维点云进行预处理操作，获得预处理后的三维点云，所述的预处理操作包括依次执行的降采样操作以及滤波操作；步骤3、根据预处理后三维点云中每个三维点的深度值大小，将三维点的深度值小于深度阈值的所有三维点删除，获得非平面区域的三维点云，所述的深度阈值为预处理后三维点云中所有三维点深度值平均值的两倍；步骤4、在所述的非平面区域的三维点云中，将深度值最大的三维点作为种子点，采用区域生长的方法获得初始凹陷区域三维点云；步骤5、采用边缘搜索的方法对所述初始凹陷区域三维点云中所有三维点进行处理，获得多个三维点组成凹陷区域边缘；步骤6、将所述凹陷区域边缘以内所有的三维点集合，获得所述的凹陷区域三维点云。2.如权利要求1所述的三维点云分割方法，其特征在于，所述的步骤2按照以下步骤执行：步骤21、对所述的三维点云利用体素网格滤波的方法进行降采样，获得降采样后的三维点云；步骤22、对所述的降采样后的三维点云进行直通滤波，获得直通滤波后的三维点云；步骤23、对所述的直通滤波后的三维点云进行统计滤波，获得处理后的三维点云。3.如权利要求2所述的三维点云分割方法，其特征在于，所述的步骤3中，根据预处理后三维点云中每个三维点的深度值大小，采用RANSAC算法将三维点的深度值小于深度阈值的所有三维点删除，获得非平面区域的三维点云。4.如权利要求1所述的三维点云分割方法，其特征在于，所述的采用边缘搜索的方法对所述初始凹陷区域三维点云中所有三维点进行处理时，将所述初始凹陷区域三维点云的一个顶点作为起始边界点，利用边界点最大角原理依次获得多个三维点组成凹陷区域边缘。5.一种三维点云分割装置，用于实现权利要求1-4中任一项权利要求所述的三维点云分割方法，所述的装置包括三维点云获取模块、三维点云预处理模块、平面区域三维点云去除模块以及凹陷区域三维点云分割模块；所述的三维点云获取模块与三维点云预处理模块连接，用于以平行于所述平面区域的方向，采集含有凹陷区域以及平面区域的三维点云；所述的三维点云预处理模块与所述的平面区域三维点云去除模块连接，用于对所述的三维点云进行预处理操作，获得预处理后的三维点云，所述的预处理操作包括依次执行的降采样操作以及滤波操作；所述的平面区域三维点云去除模块与所述的凹陷区域三维点云分割模块连接，用于在所述的非平面区域的三维点云中，将深度值最大的三维点作为种子点，采用区域生长的方法获得初始凹陷区域三维点云；还用于采用边缘搜索的方法对所述初始凹陷区域三维点云中所有三维点进行处理，获得多个三维点组成凹陷区域边缘；还用于将所述凹陷区域边缘以内所有的三维点集合，获得所述的凹陷区域三维点云。2CN109816664A权利要求书2/2页6.如权利要求5所述的三维点云分割装置，其特征在于，所述的三维点云预处理模块、平面区域三维点云去除模块以及凹陷区域三维点云分割模块均为智能移动设备。7.如权利要求6所述的三维点云分割装置，其特征在于，所述的智能移动设备为手机。3CN109816664A说明书1