[发明专利]改进的最近点迭代点云配准方法

权利要求书

1.改进的最近点迭代点云配准方法，其特征在于包括以下步骤：

(a1)、在目标点云中依次寻找与待配准点云中各点的欧式距离最近点，将待配准点云中所有点相应的最近点集合构成最近点云，初始化迭代次数i为0，旋转矩阵Rⁱ为3×3的单位矩阵I₃、平移向量T_i为[0，0，0]，进入步骤(a2)；

(a2)、采用经典最近点迭代算法计算待配准点云和最近点云旋转矩阵R_i；

(a3)、在R_i的基础上，计算得到构造的矩阵R_i'，将R_i'×R_i得到新的旋转矩阵Rⁱ，所述R_i'为反对称阵，且为正交阵，具体为：

式中，k₁₂、k₁₃和k₂₃分别为矩阵R_i对角线右上角三个元素绝对值R_i(1,2)、R_i(1,3)和R_i(2,3)的系数；k₁₂、k₁₃和k₂₃的大小顺序与相应的矩阵R_i对角线右上角三个元素绝对值R_i(1,2)、R_i(1,3)和R_i(2,3)从大到小顺序一致；

(a4)、计算待配准点云P和最近点云X的中心μ_p、μ_x，根据待配准点云P和最近点云X的中心μ_p、μ_x和旋转矩阵Rⁱ求解平移向量Tⁱ：

Tⁱ＝μ_x-Rⁱμ_p

(a5)、将旋转矩阵Rⁱ和平移向量Tⁱ作用于待配准点云，更新待配准点云，在目标点云中依次寻找与更新后的待配准点云中各点的欧式距离最近点，更新最近点集，计算两点云之间的平均欧式距离f(Rⁱ,Tⁱ)；

(a6)、如果i为0，则更新迭代次数i为i⁺1，重复上述步骤(a2)～(a6)；否则，比较相邻两次迭代得到的平均欧氏距离之差是否满足阈值条件，即|f(Rⁱ,Tⁱ)-f(R^i-1,T^i-1)|≤thr1，所述thr1为第一欧式距离门限，满足条件时，结束；不满足条件时，更新迭代次数i为i+1，重复上述步骤(a2)～(a6)。

2.根据权利要求1所述的改进的最近点迭代点云配准方法，其特征在于所述步骤(a3)中的系数k₁₂、k₁₃和k₂₃的取值范围为[0,1]。

3.根据权利要求1所述的改进的最近点迭代点云配准方法，其特征在于所述第一欧式距离门限thr1的取值范围为[10^-5，10^-2]。