[发明专利]一种基于语义的激光条纹中心线提取及拟合方法

权利要求书

1.一种基于语义的激光条纹中心线提取及拟合方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、数据预处理：在光刀法三维重建系统中获取原始数据，将三维空间点云分割为以帧为载体的待语义识别与表征的单元，并将所述单元保存为数据帧；所述数据帧还具有时间戳及光切法中的位移信息，所述时间戳及光切法中的位移信息作为三维空间中的z轴向基准；所述数据帧处于帧平面空间中；将各所述数据帧中的条纹划分为至少一个待语义识别与表征的单元；

步骤2、使用深度学习卷积神经网络进行语义分割的条纹语义分类：以各所述数据帧所含的所述单元的特征信息为输入，利用深度学习卷积神经网络进行语义分割，得到各所述单元的预测结果；所述预测结果包括：预测出的多个语义类别，以及所述多个语义类别中每一个语义类别所对应的表征函数；

步骤3、模糊填补：以所述条纹的单向封闭性为准则，填充任意两个所述单元间的空白区域的语义信息，所述语义信息至少包括训练后的神经网络的输出；

步骤4、语义表征：以所述条纹的所述语义信息为基准，同时结合所述数据帧所具有的空间特征向量信息，将所述语义信息与所述空间特征向量信息赋予三维空间中的各点，得到所述各点在三维空间中的语义表征信息。

2.如权利要求1所述的基于语义的激光条纹中心线提取及拟合方法，其特征在于，所述帧平面空间具有光切法的最小分辨力为基准的单元厚度。

3.如权利要求1所述的基于语义的激光条纹中心线提取及拟合方法，其特征在于，所述多个语义类别包括：包含直角、锐角、钝角等三类的角特征点；直线段；包含凸曲线、凹曲线等两类连续的分段曲线；阶跃处(或近似阶跃处)由于线结构光源特点显示为渐变曲线的局部线段。

4.如权利要求1所述的基于语义的激光条纹中心线提取及拟合方法，其特征在于，所述填充任意两个所述单元间的空白区域的语义信息具体包括：在任意两个所述单元间的模糊语义或空白语义区域内，以各所述单元所属开区间边界点坐标为节点，以语义表征函数为载体，使两个所述节点以语义增长形势相连，且在交点处做小区间内的中值滤波以实现平滑相连。

5.如权利要求4所述的基于语义的激光条纹中心线提取及拟合方法，其特征在于，所述小区间的体积不超过两个节点空间体积的5％。

6.如权利要求1所述的基于语义的激光条纹中心线提取及拟合方法，其特征在于，所述赋予三维空间中的语义表征信息具体为：将所述条纹的语义信息与三维空间坐标信息相结合，以空间聚类的形式整合，将所述语义表征信息结合对应的表征函数，得到空间语义信息。