[发明专利]一种三维重建点云精度和完整度评价方法

权利要求书

1.一种三维重建点云精度和完整度评价方法，其特征在于，具体步骤包括如下：

(1)将真值点云模型G和重建点云模型R进行空间点云配准；

(2)根据所述真值点云模型G计算得到相对尺度单位ε；

(3)以所述相对尺度单位ε为度量单位，距离系数为d的情况下，评价精确度P(d)、完整度C(d)和综合指标F(d)；

所述步骤(1)空间点云配准的方法包括：人工手动配准、算法自动配准和人工手动、算法相结合；

所述步骤(2)中，所述相对尺度单位ε由两个点云长度信息合成，一个是点云最小空间尺寸l_D，另一个则是点云表面粗糙度度量l_R；其中，l_D为空间点云最小外接包围盒的最短边长；l_R是点云表面粗糙度的衡量；对于点云P中各点p，用p的k个邻域点N_k(p)进行平面拟合，得到拟合平面的误差均值μ_p和误差均方根σ_p；l_R则为所有点对应的平面拟合误差均值和误差均方根的加权和：

其中|P|表示点云p中点的个数；a、b为两个常系数；相对 尺度单位ε最终定义为：

ε＝min(β·l_D，max(α，l_R))，α＜β

其中α、β为两个常系数。

2.根据权利要求1所述的一种三维重建点云精度和完整度评价方法，其特征在于，所述步骤(3)中所述精确度P(d)：对于重建点云模型R中的点r，到点云配准后真值点云模型G的距离定义为：

计算所有重建点云模型R中的点到真值点云模型G的距离，距离系数为d精确度P(d)评价指标则为：

其中[·]为艾佛森括号，艾佛森括号内的条件满足则为1，不满足则为0。

3.根据权利要求1所述的一种三维重建点云精度和完整度评价方法，其特征在于，所述步骤(3)中所述完整度C(d)：对于真值点云模型G的点g，到点云配准后重建点云模型R的距离定义为：

计算所有真值点云模型G中的点到重建点云模型R的距离，距离系数为d完整度C(d)评价指标则为：

其中[·]为艾佛森括号，艾佛森括号内的条件满足则为1，不满足则为0。

4.根据权利要求1所述的一种三维重建点云精度和完整度评价方法，其特征在于，所述步骤(3)中所述综合指标F(d)：通过计算精确度P(d)评价指标和完整度C(d)评价指标的调和平均数，对应距离系数为d下的综合指标F(d)评价：