[发明专利]基于对偶四元数的视图配准方法、系统、设备和存储介质

权利要求书

1.一种基于对偶四元数的多视图配准方法，其特征在于，所述多视图配准方法包括：

获取多帧点云数据，选取所述多帧点云数据中的第一帧点云作为世界坐标系；

采用ICP算法对多帧点云数据中任意相邻两帧点云数据均进行配准处理，获取配准处理后的多帧点云数据和第一配准处理结果；

判断所述第一配准处理结果是否收敛，在判断为否时，获取各帧点云到世界坐标系的刚性变换；

根据所述刚性变换对配准处理后的多帧点云数据进行坐标变换，获取坐标变换后的多帧点云数据；

采用ICP算法对坐标变换后的多帧点云数据中任意相邻两帧点云数据均进行配准处理，获取配准处理后的多帧点云数据和第二配准处理结果；

判断所述第二配准处理结果是否收敛，在判断为否时，返回所述获取各帧点云到世界坐标系的刚性变换的步骤，直至判断出所述第二配准处理结果收敛；

所述配准处理具体包括：

以所述第一帧点云为起点采集任意相邻两帧点云数据，分别作为源点云和目标点云；

获取所述源点云和所述目标点云的帧间对应点；

其中，所述帧间对应点用于表征同一物体在不同帧中的位置；

根据帧间对应点获取ICP误差函数取得最小化时对应的目标点云到源点云的相对坐标变换；

根据对应的相对坐标变换对所述目标点云进行坐标变换，获取新的目标点云，得到对应的新的多帧点云数据，并计算所述新的目标点云与所述源点云之间的误差值；

其中，所述误差值用于表征所述任意相邻两帧点云数据的配准处理结果。

2.如权利要求1所述的基于对偶四元数的多视图配准方法，其特征在于，所述获取各帧点云到世界坐标系的刚性变换的步骤具体包括：根据所述第一配准处理结果对应的各相邻两帧点云数据之间的相对坐标变换，递推获取各帧点云数据与相邻若干帧点云数据的刚性变换；

对所述各相邻两帧点云数据之间的相对坐标变换和所述各帧点云数据与相邻若干帧点云数据的刚性变换采用对偶四元数混合方法进行处理，获取各帧点云到世界坐标系的刚性变换。

3.如权利要求2所述的基于对偶四元数的多视图配准方法，其特征在于，所述对所述各相邻两帧点云数据之间的相对坐标变换和所述各帧点云数据与相邻若干帧点云数据的刚性变换采用对偶四元数混合方法进行处理，获取各帧点云到世界坐标系的刚性变换的步骤具体包括：

对所述各相邻两帧点云数据之间的相对坐标变换和所述各帧点云数据与相邻若干帧点云数据的刚性变换采用对偶四元数迭代混合方法进行处理，获取各帧点云到世界坐标系的刚性变换。

4.如权利要求2所述的基于对偶四元数的多视图配准方法，其特征在于，所述对所述各相邻两帧点云数据之间的相对坐标变换和所述各帧点云数据与相邻若干帧点云数据的刚性变换采用对偶四元数混合方法进行处理，获取各帧点云到世界坐标系的刚性变换的步骤具体包括：

对所述各相邻两帧点云数据之间的相对坐标变换和所述各帧点云数据与相邻若干帧点云数据的刚性变换采用对偶四元数线性混合方法进行处理，获取各帧点云到世界坐标系的刚性变换。

5.如权利要求1所述的基于对偶四元数的多视图配准方法，其特征在于，所述根据所述刚性变换对配准处理后的多帧点云数据进行坐标变换，获取坐标变换后的多帧点云数据的步骤具体包括：

将配准处理后的多帧点云数据乘以所述刚性变换获取坐标变换后的多帧点云数据。

6.如权利要求1所述的基于对偶四元数的多视图配准方法，其特征在于，所述判断所述第一配准处理结果是否收敛的步骤，和/或，所述判断所述第二配准处理结果是否收敛的步骤在判断为是时，输出所述多帧点云数据的最终配准处理结果。

7.如权利要求1所述的基于对偶四元数的多视图配准方法，其特征在于，所述判断第一配准处理结果是否收敛的步骤，和/或，所述判断所述第二配准处理结果是否收敛的步骤具体包括：

判断所述误差值是否小于第一设定阈值或迭代次数是否大于第二设定阈值。