[发明专利]多幅深度图像的精确配准方法

权利要求书

1.多幅深度图像的精确配准方法，其特征在于步骤如下：

(1)判断边界点、噪声点和孤立点，以去掉噪声较大的点，判断方法为：将要判断的点的球形邻域投影到该点的切平面上，得到一个以该点为圆心的圆形投影区域，在该圆形投影区域的圆形周向和径向上使用Pearson X²检验法，检验邻域内所有投影点是否服从均匀分布，如果服从均匀分布，则该点不是边界点、噪声点和孤立点；否则，该点是边界点、噪声点和孤立点；

(2)在不同深度图像的重叠区域选择参考点，并为每个参考点建立对应点缓冲区，以便在缓冲区中搜索对应点；

(3)采用迭代方法，逐步优化整体配准精确度，在每次迭代过程中，首先为每个参考点在对应点缓冲区中搜索最近点作为对应点；然后使用伪逆矩阵最小化参考点与所述的对应点之间的误差，如此多次迭代，直到误差小于所要求的阈值为止。

2.根据权利要求1所述的多幅深度图像的精确配准方法，其特征在于：所述的步骤(2)中的参考点的选择方法：参考点应位于两幅深度图像的重叠区域，且所述的该参考点在重叠区域应满足以下两个条件：到最近对应点的距离小于所要求的阈值；其最近对应点不是边界点、噪声点和孤立点。

3.根据权利要求1所述的多幅深度图像的精确配准方法，其特征在于：所述的步骤(2)中为每个参考点建立对应点缓冲区的方法为：将参考点按两两精确配准结果变换到与之部分重叠的深度图像坐标系中，然后在对应深度图像中选取每个参考点的k邻域，即到该参考点距离最近的k个点，作为该参考点的对应点缓冲区，在搜索对应点过程中，仅在每个参考点的对应点缓冲区中搜索其对应点。

4.根据权利要求1所述的多幅深度图像的精确配准方法，其特征在于：所述的步骤(3)中使用伪逆矩阵最小化参考点与所述的对应点之间的误差方法为：根据对应点直接构造矩阵M^TM和向量M^Tb，求方程Mθ＝b的最小二乘解，即为最小化对应点之间误差的刚性变换，通过伪逆矩阵计算其最优最小二乘解，得到θ＝(M^TM)⁺(M^Tb)，其中式中p_ik为第i幅深度图像的第k个参考点，q_ijk为第j幅深度图像中的对应点，M_ijk为q_ijk所对应的矩阵，M_ik为p_ik所对应的矩阵。