[发明专利]一种动态点云修复方法、装置及计算机设备

权利要求书

1.一种动态点云修复方法，其特征在于，所述方法包括：

确定原始动态点云包含的待修复孔洞以及包含待修复孔洞的目标帧，其中，所述目标帧为所述原始动态点云对应的连续帧中包含待修复孔洞的任一帧；

根据所述目标帧的前后相邻帧的实际点云，获得对应所述待修复孔洞的稀疏点云，以及，将所述实际点云划分为多个体素；

根据所述待修复孔洞的边界点和所述稀疏点云，获得网格化孔洞，所述网格化孔洞包含多个连续的网格，每个网格至少覆盖一个稀疏点；

在所述实际点云包含的全部体素中查找与每个网格关联的体素，将全部与网格关联的体素包含的点云数据填充到原始动态点云的待修复孔洞。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定原始动态点云包含的待修复孔洞的步骤，包括：

采用K邻域法检测所述原始动态点云中所有的闭环边界，所述闭环边界包括点云表面边界和待修复孔洞边界；

利用主成分分析法在所有所述闭环边界中识别出待修复孔洞边界。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标帧的前后相邻帧的实际点云，获得对应所述待修复孔洞的稀疏点云的步骤，包括：

根据所述目标帧的前后相邻帧的实际点云构建光流-场景流的关系模型；

通过所述光流-场景流的关系模型预测待修复孔洞区域的场景流矢量；

基于所述场景流矢量和待修复孔洞在所述目标帧的前后相邻帧中对应位置的运动变化特性，在待修复孔洞所在的空间位置生成稀疏点云，所述运动变化特性包括实际点云中每个点的运动方向及变化率。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述实际点云划分为多个体素的步骤，包括：

将所述实际点云进行体素块处理，得到包含多个规则体素块的体素块集合；

将包含至少一个点的体素块通过八叉树分解为八个亚体素块，所述亚体素包括空值亚体素块和非空亚体素块中的至少任意一种；

通过八叉树继续分解所述非空亚体素块，直到达到体素最小标准或预设停止条件，得到多个体素。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述待修复孔洞的边界点和所述稀疏点云，获得网格化孔洞的步骤，包括：

将所述稀疏点云和待修复孔洞边界点构成的点集投影到二维平面；

利用网格剖分算法将投影后的点集进行二维平面内的网格化处理；

根据二维平面内的网格化处理结果将所述待修复孔洞进行三维网格化处理，得到三维空间中的网格化孔洞。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述在所述实际点云包含的全部体素中查找每个网格关联的体素，将全部网格关联的体素包含的点云数据填充到原始动态点云的待修复孔洞的步骤，包括：

针对每个网格在预设点云搜索区域中查找与所述网格关联的体素，并将与所述网格关联的体素包含的点云数据填充到所述待修复孔洞中，所述预设点云搜索区域包括所述实际点云中对应所述待修复孔洞的区域；

根据填充到所述待修复孔洞的点云数据，更新所述待修复孔洞的边界点数据和所述预设点云搜索区域；

针对每个所述网格进行迭代修复，直到待修复孔洞被完全修复，得到修复后的点云。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述针对每个网格在实际点云中查找与所述网格关联的体素，并将与所述网格关联的体素包含的点云数据填充到所述待修复孔洞中的步骤，包括：

从任意一个边界网格包含的稀疏点开始，在预设点云搜索区域内进行遍历搜索，找到包含目标特征点的目标体素,其中，所述边界网格为至少一条边为网格化孔洞边界边的网格，所述目标特征点为所述实际点云中与所述稀疏点坐标匹配的点；

通过调整矩阵将所述目标体素包含的点云数据进行坐标调整；

将调整后的点云数据填充到所述待修复孔洞中。