[发明专利]基于点云数据的平面提取方法、系统、装置及存储介质

权利要求书

1.一种基于点云数据的平面提取方法，其特征在于，包括：

从点云数据中恢复数据格网，并根据所述数据格网恢复既定扫描线；

在所述数据格网下根据所述既定扫描线生成伪扫描线，得到由所述既定扫描线和所述伪扫描线组成的扫描线集；

利用线简化算法提取所述扫描线集中的每条扫描线上的特征点；

连接每条所述扫描线上各相邻的特征点，得到各扫描线段，并分别计算得到每条所述扫描线段的主方向；

以所述主方向对各所述扫描线段进行聚类处理，并从得到的聚类处理结果中提取得到各平面碎片；

将拥有相同法向且存在重叠区域的平面碎片进行合并，得到各目标平面；

其中，根据所述数据格网恢复既定扫描线，包括：

从所述数据格网的一侧分别按照从左至右、从上到下以逐行扫描和逐列扫描的方式恢复出既定的水平扫描线和竖直扫描线；

其中，在所述数据格网下根据所述既定扫描线生成伪扫描线，包括：

在所述数据格网的边界限定下，自所述水平扫描线和所述竖直扫描线构成的新格网单元的左上角至右下角生成第一伪对角扫描线；

在所述数据格网的边界限定下，自所述水平扫描线和所述竖直扫描线构成的新格网单元的左下角至右上角生成第二伪对角扫描线。

2.根据权利要求1所述的平面提取方法，其特征在于，还包括：

当生成的扫描线为非共面扫描线时，对所述竖直扫描线、所述第一伪对角扫描线以及所述第二伪对角扫描线进行投影处理，得到各投影扫描线。

3.根据权利要求1所述的平面提取方法，其特征在于，利用线简化算法提取所述扫描线集中的每条扫描线上的特征点，包括：

确定每条所述扫描线的两个端点，并利用线简化算法确定每条所述扫描线的拐点，且将各所述端点和所述拐点均作为对应扫描线的特征点。

4.根据权利要求1至3任一项所述的平面提取方法，其特征在于，将拥有相同法向且存在重叠区域的平面碎片进行合并，包括：

将各所述平面碎片根据所属的不同扫描线方向划分为相应数量的平面碎片组；

以两两合并的方式将不同所述平面碎片组中拥有相同法向且有重叠部分的平面碎片进行合并，直至每个所述平面碎片组中剩余的平面碎片无法与其余任一平面碎片组中的任一平面碎片进行合并。

5.根据权利要求4所述的平面提取方法，其特征在于，还包括：

在每次进行平面碎片合并时，均利用平面去噪算法去除每次合并得到的平面中的噪声点。

6.一种基于点云数据的平面提取系统，其特征在于，包括：

数据网格及既定扫描线恢复单元，用于从点云数据中恢复数据格网，并根据所述数据格网恢复既定扫描线；

伪扫描线及扫描线集生成单元，用于在所述数据格网下根据所述既定扫描线生成伪扫描线，得到由所述既定扫描线和所述伪扫描线组成的扫描线集；

线简化算法特征点提取单元，用于利用线简化算法提取所述扫描线集中的每条扫描线上的特征点；

线段拆分及主方向计算单元，用于连接每条所述扫描线上各相邻的特征点，得到各扫描线段，并分别计算得到每条所述扫描线段的主方向；

聚类处理即平面碎片提取单元，用于以所述主方向对各所述扫描线段进行聚类处理，并从得到的聚类处理结果中提取得到各平面碎片；

平面碎片合并单元，用于将拥有相同法向且存在重叠区域的平面碎片进行合并，得到各目标平面；

其中，所述数据网格及既定扫描线恢复单元，包括：

水平和竖直扫描线恢复子单元，用于从所述数据格网的一侧分别按照从左至右、从上到下以逐行扫描和逐列扫描的方式恢复出既定的水平扫描线和竖直扫描线；

其中，所述伪扫描线及扫描线集生成单元，包括：

第一伪扫描线生成单元，用于在所述数据格网的边界限定下，自所述水平扫描线和所述竖直扫描线构成的新格网单元的左上角至右下角生成第一伪对角扫描线；

第二伪扫描线生成单元，用于在所述数据格网的边界限定下，自所述水平扫描线和所述竖直扫描线构成的新格网单元的左下角至右上角生成第二伪对角扫描线。