[发明专利]一种基于二维二值图像处理进行三维点云降噪的方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，更具体地，涉及一种基于二维二值图像处理进行三维点云降噪的方法。

背景技术

随着超/特高压输电线路为主骨架的全国互联大电网逐步建成，输电线路安全运行所面临的挑战也与日俱增，例如，极端自然灾害、动植物侵入、人为外力破坏等非传统因素造成的电网事故时有发生。伴随着微小型无人机相关技术的迅猛发展，将无人机应用于输电线路巡以替代人工巡检正逐渐成为现实。利用无人机进行输电线巡检需要对空中巡检无人机进行实时数据与状态的监测，还要求地面人员通过地面设备对无人机拍摄的影像数据进行分析处理，尤其是通过遥感技术传回来的三维点云带有大量的噪点需要着重考虑。

无人机在获取点云数据时，由于设备精度，操作者经验环境因素带来的影响，以及电磁波的衍射特性，被测物体表面性质变化和数据拼接配准操作过程的影响，点云数据中不可避免的出现一些噪声。在点云处理流程中滤波处理作为预处理的第一步，对后续的影响比较大，只有在滤波预处理中将噪声点、离群点、孔洞、数据压缩等按照后续处理定制，才能够更好的进行配准，特征提取，曲面重建，可视化等后续应用处理，PCL中点云滤波模块提供了很多灵活实用的滤波处理算法，例如：双边滤波，高斯滤波，条件滤波，直通滤波，基于随机采样一致性滤波。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于二维二值图像处理进行三维点云降噪的方法，可有效去除三维点云中的噪点。

为解决上述问题，本发明提供的技术方案是：一种基于二维二值图像处理进行三维点云降噪的方法，其中，包括以下步骤：

S1.获取数据；输入点云文件路径，获取点云文件里数据；

S2.对获取到的三位点云坐标进行一定角度的旋转；

S3.把旋转后的三维点云图像投影到二维平面上；

S4.把投影到的二维像素点数据存储为bmp格式；

S5.利用openCV去除二维平面里的噪点；

S6.获取去除噪点后的图片像素；

S7.通过S6步骤获取的图片像素分别获取到无噪点和有噪点的图片的文件；

S8.对去噪点前的图片和去噪点后的图片进行分析。

进一步地，所述的S1步骤包括：

S101. 读取点云，通过输入点云文件的路径，获取点云文件里的数据；

S102. 遍历点云，对点云文件里的数据进行挨个读取。

进一步地，所述的S5步骤包括：

S501. 输入程序语句tmparea = fabs(cvContourArea(contour))，得到当前连通域的面积，当此面积小于设定的阀值时对其填充为白色；

S502. 输入程序语句rect = cvBoundingRect(contour,0)，得到框柱连通域的最小矩形，对矩形中的黑色部分填充为白色。

进一步地，所述的S502步骤还包括判断最小矩形的连通域，测试矩形的中心点，若为黑色，则此连通域为黑色连通域，否则为白色连通域；对黑色连通域填充为白色，对白色连通域保持不变。

进一步地，所述的S7步骤中获取的图片包括二维图片和三维图片；所述的文件为pcd文件。

与现有技术相比，有益效果是：本发明提供的一种基于二维二值图像处理进行三维点云降噪的方法，通过多角度二维二值图像进行三维点云降噪，可有效去除三维点云中大量的噪点。

具体实施方式

一种基于二维二值图像处理进行三维点云降噪的方法，其中，包括以下步骤：

S1.获取数据；输入点云文件路径，获取点云文件里数据；

S2.对获取到的三位点云坐标进行一定角度的旋转；

S3.把旋转后的三维点云图像投影到二维平面上；

S4.把投影到的二维像素点数据存储为bmp格式；

S5.利用openCV去除二维平面里的噪点；

S6.获取去除噪点后的图片像素；

S7.通过S6步骤获取的图片像素分别获取到无噪点和有噪点的图片的文件；

S8.对去噪点前的图片和去噪点后的图片进行分析。

在本发明中，为了把三维点云投影到二维平面，需要对三维点云进行一定角度的旋转；因为要得到二维图像，所以是绕Z轴旋转，Z轴坐标不变，只要求出X轴和Y轴的坐标就可相当于获取到了图片的像素点，图像就出来了。

具体地，S1步骤包括：

S101. 读取点云，通过输入点云文件的路径，获取点云文件里的数据；