[发明专利]一种基于二维投影平面匹配约束的点云配准方法及系统

权利要求书

1.一种基于二维投影平面匹配约束的点云配准方法，包括以下步骤：

S100、加载两幅点云，根据点云初始姿态投影到屏幕坐标系生成两幅二维图像数据；

S200、利用Affine-SIFT算法分别提取两幅二维图像数据的Affine-SIFT特征点和描述子，利用欧氏距离计算最近邻与次近邻比值，得到初始匹配点集；

S300、利用RANSAC算法对初始匹配点集进行误匹配点剔除，得到ransac_match_ASIFT；

S400、在VTK中读取ransac_match_ASIFT中的像素点集坐标，通过人机交互的方式得到像素点集坐标在点云中的映射点集三维坐标；

S500、通过映射点集三维坐标，利用最小二乘法求解变换矩阵，完成图像预配准；

S600、利用ICP算法对预配准的点云进行迭代，得到精确配准结果。

2.如权利要求1所述的基于二维投影平面匹配约束的点云配准方法，其特征在于：所述步骤S100包括以下步骤：

S110、对两幅点云进行加载与显示；

S120、根据点云初始姿态投影到屏幕坐标系，生成二维平面影像，将其进行截取并存储为png格式的二维图像数据。

3.如权利要求2所述的基于二维投影平面匹配约束的点云配准方法，其特征在于：所述步骤S500包括以下步骤：

S510、从映射点集三维坐标中人为选取六组对应点集利用最小二乘法求出变换矩阵；

S510、利用待配准点云乘以该变换矩阵，即可得到点云数据的预配准结果。

4.如权利要求3所述的基于二维投影平面匹配约束的点云配准方法，其特征在于：所述步骤S600中利用ICP算法对预配准的点云进行迭代4次即可得到精确配准结果。

5.一种基于二维投影平面匹配约束的点云配准系统，所述点云配准系统用于实施权利要求4所述的基于二维投影平面匹配约束的点云配准方法，其特征在于：所述点云配准系统包括用于显示点云数据以及二维图像数据的显示模块、用于对二维图像数据进行特征点提取并完成特征点初始匹配的图像配准模块、用于提纯初始匹配点集并为提纯后的初始匹配点集在点云中找到对应映射点集的预处理模块、用于求解变换矩阵完成预配准并对完成预配准后的点云数据进行ICP迭代处理的点云配准模块；所述显示模块、图像配准模块、预处理模块、点云配准模块依次通讯连接。