[发明专利]一种口内扫描的三维扫描方法

权利要求书

1.一种口内扫描的三维扫描方法，用于口内实时扫描的过程中，扫描中断后，再次启动扫描时，快速将当前帧的点云数据变换到全局坐标系下，继续进行实时的连续扫描，其特征在于，包括：

在实时扫描的任意时刻，获取当前帧的点云数据，计算点云法线；

抽样选取k0数量的点云数据，构建k0数量的点云数据中每个点邻近的k1个点构成的局部特征区域；

计算每一局部特征区域内的k1个点的法线和该局部特征区域的点法线夹角的平均值，若计算的平均值大于等于预设值，则保留对应点，反之，则舍弃对应点；

指定保留的点中的点P为计算点，并以计算点P为中心，R为半径的空间球包含的邻近点记作特征点集S1；通过特征点集S1包含的点之间的拓扑关系计算点P的125维特征向量；

在实时扫描中断后，再次启动扫描时，用当前帧的点云特征向量和特征点集S1中的点的特征向量进行1对N的匹配，将两点之间最小的欧式距离点作为匹配点；

利用匹配点间的几何距离约束提取精准匹配点对；

对匹配点对的可靠点数目进行倒序排列，取前k2组匹配点对，作为最优匹配点集S2；

根据匹配点集S2，计算当前帧点云到全局点云之间的空间变换矩阵RT；

将计算得到RT作用于当前帧点云，并计算变换后的当前帧点云和全局匹配的点云之间的空间距离的均方值RMSE，对于RMSE预设均方值的当前帧点云，返回匹配的组数ID和空间变换矩阵。

2.根据权利要求1所述的口内扫描的三维扫描方法，其特征在于，在利用匹配点间的几何距离约束提取精准匹配点对的步骤中，包括步骤：将特征匹配点的两点之间的欧式距离与待匹配点两点之间的欧式距离进行比值，如果待匹配点两点之间的欧式距离和特征匹配点的两点之间的欧式距离的比值小于预设值，则计算器加1，依次计算所有匹配点集中的点的可靠点数目。

3.根据权利要求1所述的口内扫描的三维扫描方法，其特征在于，在当前帧的点云特征向量和特征点集S1中的点的特征向量进行1对N的匹配的步骤中，是采用GPU并行处理进行匹配。

4.根据权利要求1所述的口内扫描的三维扫描方法，其特征在于，在当前帧的点云特征向量和特征点集S1中的点的特征向量进行1对N的匹配的步骤中，是采用暴力匹配的方法进行匹配。

5.根据权利要求1所述的口内扫描的三维扫描方法，其特征在于，在抽样选取k0数量的点云数据的步骤中，抽样选取的点云数据为20000个。