[发明专利]点云拼接方法、装置、设备和存储设备

权利要求书

1.一种点云拼接方法，其特征在于，包括：

以预设扫描轨迹采集至少一帧标定用点云数据；

确定所述至少一帧标定用点云数据各自的转换前光心坐标在基准点云数据的基准坐标系下的转换后光心坐标，其中，所述基准点云数据是所述至少一帧标定用点云数据中的任意一帧；

根据所述转换后光心坐标的光心拟合轨迹，标定采集设备的机构参数，其中，所述光心拟合轨迹是根据所述转换后光心坐标拟合成的轨迹；

根据所述机构参数，确定所述采集设备在任意扫描位姿下采集的原始点云数据向所述基准坐标系转换的目标变换矩阵；

根据所述目标变换矩阵，对所述原始点云数据进行拼接，得到拼接后的目标点云数据；

所述以预设扫描轨迹采集至少一帧标定用点云数据，包括：

基于预设扫描轨迹，由采集设备对待重建区域进行点云扫描，采集至少一帧标定用点云数据，其中，所述待重建区域上设置有互不相同的特征标靶；

所述确定所述至少一帧标定用点云数据各自的转换前光心坐标在基准点云数据的基准坐标系下的转换后光心坐标，包括：

确定所述至少一帧标定用点云数据中的其他点云数据向所述基准点云数据的基准坐标系进行转换时，各自的变换矩阵，其中，所述其他点云数据是所述至少一帧标定用点云数据中除所述基准点云数据以外的其他帧的标定用点云数据；

根据所述其他点云数据的转换前光心坐标，及相应各自的变换矩阵，确定所述其他点云数据的转换前光心坐标在所述基准坐标系下的转换后光心坐标；

其中，所述基准点云数据的光心坐标，以及所述其他点云数据的转换后光心坐标，构成了所述至少一帧标定用点云数据的转换后光心坐标。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每一个所述特征标靶上设置有唯一编码标识，以通过唯一编码标识能将获取的所述标定用点云数据与各所述特征标靶对应。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述特征标靶设置在所述待重建区域的扫描重叠区域，其中，所述扫描重叠区域根据所述采集设备的预设扫描轨迹和视场角确定。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述至少一帧标定用点云数据中的其他点云数据向所述基准点云数据的基准坐标系进行转换时，各自的变换矩阵，包括：

对所述基准点云数据和任一所述其他点云数据进行特征提取，确定拼接用的匹配特征对；

根据所述匹配特征对，确定任一所述其他点云数据转换至所述基准坐标系时各自的转换参数；

根据所述各自的转换参数，确定任一所述其他点云数据向所述基准坐标系进行转换时，各自的变换矩阵。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述转换参数包括旋转角度和平移量。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述转换后光心坐标的光心拟合轨迹，标定采集设备的机构参数，包括：

对至少一个所述转换后光心坐标进行半径约束的平面圆拟合，确定拟合得到的平面圆为光心拟合轨迹；

根据所述光心拟合轨迹，标定所述采集设备的机构参数。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述对至少一个所述转换后光心坐标进行半径约束的平面圆拟合，确定拟合得到的平面圆为光心拟合轨迹，包括：

根据至少一个所述转换后光心坐标，以及至少一个所述转换后光心坐标的拟合面的法向量，确定各所述转换后光心坐标在所述拟合面上的投影坐标点，其中，所述拟合面是根据所述转换后光心坐标拟合成的平面，所述投影坐标点是所述转换后光心坐标投射至所述拟合面上的最近邻坐标点；

对多个投影坐标点进行半径约束的平面圆拟合，确定拟合得到的平面圆为光心拟合轨迹。