[发明专利]点云配准方法、装置、计算机可读存储介质及电子设备

权利要求书

1.一种点云配准方法，包括：

获取第一站点云和第二站点云，其中，所述第一站点云和第二站点云是由点云采集装置在不同位置采集的；

从所述第一站点云中确定位于第一目标区域的第一目标点云，以及从所述第二站点云中确定位于第二目标区域的第二目标点云；

从所述第一目标点云和所述第二目标点云中分别确定相对应的点集，并根据所述点集确定坐标变换矩阵；

对所述坐标变换矩阵进行配准优化；

基于优化后的坐标变换矩阵拼接所述第一站点云和所述第二站点云；

所述从所述第一目标点云和所述第二目标点云中分别确定相对应的点集，并根据所述点集确定坐标变换矩阵，包括：

执行第一预设数量次如下匹配步骤，得到第一预设数量个坐标变换矩阵：

从所述第一目标点云中确定组成预设形状的第一点集；

从所述第二目标点云中确定组成与所述预设形状全等的形状的第二点集，其中，所述预设形状为三角形，所述第一目标点云和所述第二目标点云位于水平中间层；

基于所述第一点集和所述第二点集，确定坐标变换矩阵；

所述对所述坐标变换矩阵进行配准优化，包括：

对所述第一预设数量个坐标变换矩阵进行配准优化；

所述从所述第二目标点云中确定组成与所述预设形状全等的形状的第二点集，包括：

从所述第二目标点云中确定第一点和第二点，其中，所述第一点和所述第二点在水平面上的距离与在所述第一目标点云中的对应点在水平面上的距离相等；

基于所述第一点和所述第二点，建立第三点，使得所述第一点、所述第二点、所述第三点组成的三角形与所述第一目标点云中相应的三角形全等；

从所述第二目标点云中确定第四点，使得所述第四点与所述第三点之间的距离小于或等于第一预设距离，并将所述第一点、所述第二点、所述第四点确定为第二点集。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述从所述第一站点云中确定位于第一目标区域的第一目标点云，以及从所述第二站点云中确定位于第二目标区域的第二目标点云，包括：

对所述第一站点云和所述第二站点云进行分层；

从所述第一站点云和所述第二站点云分别对应的各层中确定目标层；

确定所述第一站点云对应的目标层为第一目标区域，并确定所述第一目标区域中的点云为第一目标点云；

确定所述第二站点云对应的目标层为第二目标区域，并确定所述第二目标区域中的点云为第二目标点云。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述对所述坐标变换矩阵进行配准优化，包括：

对于所述第一预设数量个坐标变换矩阵中的每个坐标变换矩阵，基于所述坐标变换矩阵，对所述第一目标点云进行坐标变换，得到第一变换后点云；确定所述第一变换后点云与所述第二目标点云之间的误差；

按照所述误差由小到大的顺序，从所确定的第一预设数量个坐标变换矩阵中提取第二预设数量个坐标变换矩阵；

对所述第二预设数量个坐标变换矩阵中的每个坐标变换矩阵进行配准优化，得到第二预设数量个优化矩阵。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述确定所述第一变换后点云与所述第二目标点云之间的误差，包括：

对于所述第一变换后点云中的每个点，从所述第二目标点云中确定与所述点的距离小于或等于第二预设距离，且与所述点的法向量夹角小于或等于预设角度的点作为匹配点；

基于所得到的匹配点对的数量，确定所述第一变换后点云与所述第二目标点云之间的误差。

5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述基于优化后的坐标变换矩阵拼接所述第一站点云和所述第二站点云，包括：

从所述第二预设数量个优化矩阵中提取对应的误差最小的优化矩阵；

基于提取的优化矩阵，执行如下验证步骤：利用提取的优化矩阵对所述第一站点云进行坐标变换，得到第二转换后点云；基于所述第二转换后点云和所述第二站点云，进行遮挡验证；确定所述遮挡验证是否通过；如果通过，确定当前得到的第二转换后点云和所述第二站点云为拼接后的点云；

如果不通过，从所述第二预设数量个优化矩阵中的未提取过的优化矩阵中，重新提取误差最小的优化矩阵，并基于当前提取的优化矩阵，继续执行所述验证步骤。