[发明专利]一种点云拼接方法及装置

权利要求书

1.一种点云拼接方法，其特征在于，所述方法包括：

获取被测物体的第一组图像和第二组图像，每组所述图像均包括所述被测物体的左/右视图及点云图；

分别提取每组所述图像中左视图和右视图中相匹配的2D特征点对、以及所述点云图中的3D特征点；

分别计算每组所述图像中所述2D特征点对在相对应的点云图中的三维点云坐标，并将所述三维点云坐标与相对应的所述3D特征点合并，得到每组所述图像的特征点对集合；

根据所述特征点对集合，将所述第一组图像和第二组图像的点云图变换至统一坐标系，得到拼接后的点云图。

2.根据权利要求1所述的点云拼接方法，其特征在于，分别提取每组所述图像中左视图和右视图中相匹配的2D特征点对，包括：

利用ORB算法，提取每组所述左/右视图中的预设数目的2D特征点，分别对所述2D特征点进行描述，生成n维描述子；

根据所述描述子，将所述左/右视图中的2D特征点进行匹配；

利用GMS算法，筛选出匹配错误的2D特征点，得到所述左/右视图的2D特征点对。

3.根据权利要求1所述的点云拼接方法，其特征在于，分别提取每组所述图像中所述点云图中的3D特征点，包括：

利用FPFH或者3D SURF算法，分别提取两组所述图像中点云图中的3D特征点。

4.根据权利要求1所述的点云拼接方法，其特征在于，分别计算每组所述图像中所述2D特征点对在相对应的点云图中的三维点云坐标，包括：

根据所述2D特征点与所述点云图之间的对应关系，计算出索引值，所述计算公式为：

idx＝y*width+x

式中，idx为所述点云图中的索引值，x、y分别为2D特征点对的横纵坐标值，width为图片长度；

根据计算出的索引值，得到并记录对应的所述三维点云坐标。

5.根据权利要求1所述的点云拼接方法，其特征在于，根据所述特征点对集合，将所述第一组图像和第二组图像的点云图变换至统一坐标系，得到拼接后的点云图，包括：

从所述特征点对集合中，随机抽取4个特征点对；

通过SVD奇异值分解的方法求出旋转与平移矩阵；

将所述第一组图像和第二组图像的点云图变换至统一坐标系，得到拼接后的点云图。

6.一种点云拼接装置，其特征在于，所述装置包括：

图像获取模块，用于获取被测物体的第一组图像和第二组图像，每组所述图像均包括所述被测物体的左/右视图及点云图；

特征点提取模块，用于分别提取每组所述图像中左视图和右视图中相匹配的2D特征点对、以及所述点云图中的3D特征点；

特征点合并模块，用于分别计算每组所述图像中所述2D特征点对在相对应的点云图中的三维点云坐标，并将所述三维点云坐标与相对应的所述3D特征点合并，得到每组所述图像的特征点对集合；

点云图拼接模块，用于根据所述特征点对集合，将所述第一组图像和第二组图像的点云图变换至统一坐标系，得到拼接后的点云图。

7.根据权利要求6所述的点云拼接装置，其特征在于，所述特征点提取模块包括2D特征点对提取模块，所述2D特征点对提取模块包括：

2D特征点获取模块，用于利用ORB算法，提取每组所述左/右视图中的预设数目的2D特征点，分别对所述2D特征点进行描述，生成n维描述子；

2D特征点匹配模块，用于根据所述描述子，将所述左/右视图中的2D特征点进行匹配；

2D特征点对获取模块，用于利用GMS算法，筛选出匹配错误的2D特征点，得到所述左/右视图的2D特征点对。

8.根据权利要求6所述的点云拼接装置，其特征在于，所述特征点提取模块包括3D特征点获取模块，用于利用FPFH或者3D SURF算法，分别提取两组所述图像中点云图中的3D特征点。