[发明专利]一种三维导航系统中目标物的精确定位方法及装置

权利要求书

1.一种三维导航系统中目标物的精确定位方法，其特征在于，包括：

根据局部三维扫描手段获取跟踪器与目标物连接部分的三维扫描数据，所述跟踪器与所述目标物固定设置；

根据连接部分的三维扫描数据中跟踪器的几何形状，计算连接部分的三维扫描数据在三维导航系统中的第一位姿；

根据连接部分的三维扫描数据中目标物的几何形状，计算目标物在连接部分的三维扫描数据中的第二位姿；

根据所述第一位姿和所述第二位姿，将目标物配准到三维导航系统中，实现所述目标物在所述三维导航系统中的精确定位；

所述根据连接部分的三维扫描数据中跟踪器的几何形状，计算连接部分的三维扫描数据在三维导航系统中的第一位姿，具体包括：

根据连接部分的三维扫描数据重建连接部分的三维模型，将预先获取的完整跟踪器三维模型，通过点云配准的方式，配准到连接部分的三维模型上，获取跟踪器在连接部分的三维扫描数据中的第三位姿；

由跟踪器在连接部分的三维扫描数据中的第三位姿和跟踪器在三维导航系统中的第四位姿，计算连接部分的三维扫描数据在三维导航系统中的第一位姿；

所述连接部分为所述跟踪器与所述目标物进行连接后，根据所述跟踪器和所述目标物的部分结构组成一个完整结构得到。

2.根据权利要求1所述的三维导航系统中目标物的精确定位方法，其特征在于，所述根据连接部分的三维扫描数据中目标物的几何形状，计算目标物在连接部分的三维扫描数据中的第二位姿，具体包括：

根据连接部分的三维扫描数据重建连接部分的三维模型，将预先获取的完整目标物三维模型，通过点云配准的方式，配准到连接部分的三维模型上，计算在连接部分的三维扫描数据中的第二位姿。

3.根据权利要求1所述的三维导航系统中目标物的精确定位方法，其特征在于，所述根据所述第一位姿和所述第二位姿，将目标物配准到三维导航系统中，实现所述目标物在所述三维导航系统中的精确定位，具体包括：

根据所述第二位姿，将目标物配准到连接部分的三维扫描数据坐标系中，根据所述第一位姿，将目标物进一步配准到三维导航系统的坐标系，实现所述目标物在所述三维导航系统中的精确定位。

4.一种三维导航系统中目标物的精确定位装置，其特征在于，包括：

局部扫描模型构建模块，用于根据局部三维扫描手段获取跟踪器与目标物连接部分的三维扫描数据，所述跟踪器与所述目标物固定设置；

第一位姿计算模块，用于根据连接部分的三维扫描数据中跟踪器的几何形状，计算连接部分的三维扫描数据在三维导航系统中的第一位姿；

第二位姿计算模块，用于根据连接部分的三维扫描数据中目标物的几何形状，计算目标物在连接部分的三维扫描数据中的第二位姿；

精确定位模块，用于根据所述第一位姿和所述第二位姿，将目标物配准到三维导航系统中，实现所述目标物在所述三维导航系统中的精确定位；

所述第一位姿计算模块具体用于：

根据连接部分的三维扫描数据重建连接部分的三维模型，将预先获取的完整跟踪器三维模型，通过点云配准的方式，配准到连接部分的三维模型上，获取跟踪器在连接部分的三维扫描数据中的第三位姿；

由跟踪器在连接部分的三维扫描数据中的第三位姿和跟踪器在三维导航系统中的第四位姿，计算连接部分的三维扫描数据在三维导航系统中的第一位姿；

所述连接部分为所述跟踪器与所述目标物进行连接后，根据所述跟踪器和所述目标物的部分结构组成一个完整结构得到。

5.根据权利要求4所述的三维导航系统中目标物的精确定位装置，其特征在于，所述第二位姿计算模块具体用于：

根据连接部分的三维扫描数据重建连接部分的三维模型，将预先获取的完整目标物三维模型，通过点云配准的方式，配准到连接部分的三维模型上，计算在连接部分的三维扫描数据中的第二位姿。

6.根据权利要求4所述的三维导航系统中目标物的精确定位装置，其特征在于，所述精确定位模块具体用于：

根据所述第二位姿，将目标物配准到连接部分的三维扫描数据坐标系中，根据所述第一位姿，将目标物进一步配准到三维导航系统的坐标系，实现所述目标物在所述三维导航系统中的精确定位。