[发明专利]单空间点云配准方法及装置

说明书

本发明提供一种单空间点云配准方法及装置，涉及点云配准领域。方法包括：从单空间获取多片点云，任取两片作为源点云和目标点云；对两片点云旋转得到高度方向垂直于地面且轮廓边平行于XOY平面坐标系中任一坐标轴的两片点云；利用两种点云数据中表示门窗的点信息进行方位匹配，获取三维点信息准确匹配的门窗对并对目标点云再次旋转；计算源点云中心到目标点云中心的矢量，根据源点云中心、目标点云中心以及矢量的关系获取重合源点云和目标点云；根据迭代最近点算法对重合源点云和目标点云再配准。本发明实施例的单空间点云配准方法及装置能够对单空间进行精确点云配准，得到精确重建的三维模型，使得可减少设计师上门测量次数，提高工作效率。

技术领域

本发明涉及点云配准技术领域，尤其是涉及一种单空间点云配准方法及装置。

背景技术

目前，在对户型图的单空间进行房型设计或家具设计的过程中，需要设计师实地进行多次上门测量，这使得对于设计师来说耗时耗力，并且使其工作效率低下，同时由于进行的是人工测量，也使得测量精度不能得到保证。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种单空间点云配准方法及装置，以改善设计师工作效率低下以及测量精度不能得到保证的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种单空间点云配准方法，所述方法包括以下步骤：

从户型图的单空间中获取多片点云，并从所述多片点云中任取两片点云分别作为源点云和目标点云；其中，所述源点云和所述目标点云携带有源点云数据和目标点云数据，所述源点云数据和所述目标点云数据中存储有三维点信息；

对所述两片点云进行旋转，得到高度方向垂直于地面并且轮廓边平行于XOY平面坐标系中的任一坐标轴的所述两片点云；其中，所述轮廓边为对每片点云的一高度进行截取的平行于所述地面的轮廓图形的一边；

利用所述源点云数据和所述目标点云数据中的表示门窗的所述三维点信息进行方位匹配，获取所述三维点信息准确匹配的门窗对，并对所述目标点云进行再次旋转；

计算所述源点云的中心到所述目标点云的中心的相对位置矢量，根据所述源点云的中心、所述目标点云的中心以及所述相对位置矢量的关系获取重合的所述源点云和所述目标点云；

根据迭代最近点算法对所述重合的所述源点云和所述目标点云进行再配准。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述对所述两片点云进行旋转，得到高度方向垂直于地面并且轮廓边平行于XOY平面坐标系中的任一坐标轴的所述两片点云的步骤包括：

对所述两片点云进行XOY平面外旋转，获取高度方向垂直于地面的经XOY平面外旋转的两片点云；

对所述经面外旋转的两片点云进行面内旋转，得到高度方向垂直于地面并且轮廓边平行于XOY平面坐标系中的任一坐标轴的所述两片点云。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述利用所述源点云数据和所述目标点云数据中的表示门窗的所述三维点信息进行方位匹配，获取所述三维点信息准确匹配的门窗对，并对所述目标点云进行再次旋转的步骤包括：

对每片点云的一高度进行截取，分别获取平行于地面的源点云轮廓图形和目标点云轮廓图形；

根据所述源点云轮廓图形和所述目标点云轮廓图形中的所有点的所述三维点信息中的空间坐标分别进行相邻两点距离计算，以及分别进行相邻两点与最近角点距离的计算；其中，所述角点为构成小于预先设定的角度阈值的角度的相邻三点中的中间点；

当所述源点云轮廓图形和所述目标点云轮廓图形中的所述相邻两点距离近似相等且均大于预先设定的距离阈值，并且所述相邻两点各自与所述最近角点距离也分别近似相等时，分别记录所述相邻两点组成的两个向量，并确定所述两个向量为准确匹配的门窗对；