[发明专利]一种基于平面点云分割的多点云配准方法

说明书

本发明公开了一种基于平面点云分割的多点云配准方法，所述方法包括：对获取的初始点云按照组合的方法进行分组，对每组中第一初始点云和第二初始点云进行预处理，得到中间点云；对中间点云的点云平面进行分组，得到点云平面组合；对点云平面进行二分法分割，得到子平面组合；根据点云平面的匹配关系，获得子平面组合中有效子平面的匹配关系；根据匹配关系，获取各组中第一初始点云和第二初始点云的配准关系；将配准关系输入观测图，获取所有初始点云中非基准点云与基准点云的配准关系，以获得移动测量点云。对点云平面进行二分法分割，获取子平面，减少了参与配准计算的点的数量，提高了配准关系的准确性，进一步提升了多点云配准的精度。

技术领域

本发明涉及移动测图技术领域，尤其涉及的是一种基于平面点云分割的多点云配准方法。

背景技术

基于多线束激光扫描仪的移动测量是移动式几何信息采集的重要手段，在快速移动测量方面有广泛的应用潜力，并已有多种基于传感器融合的方法实现移动点云的配准和场景点云的生成。在移动测图的过程中，目前广泛采用基于平面特征的方法，完成对人工或混合环境的移动测图，提供几何信息用于地理信息数据采集、量测和生成模型。

由于多线束移动扫描仪的特殊性，其采集的平面特征具有低覆盖、低分辨率的特性，不利于传统点云配准方法的使用，降低了移动测图过程中姿态生成的精度，影像生成点云的纹理效果和几何精度，并增加了数据生产过程中的影像与点云配准难度。

因此，需要一种新的点云配准方法，提高移动测图过程中生成的点云姿态精度。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种基于平面点云分割的多点云配准方法，旨在解决现有技术中移动测图过程中姿态生成的精度不高的问题。

本发明解决问题所采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供一种基于平面点云分割的多点云配准方法，包括：

对获取的初始点云按照组合的方法进行分组，每组包括待配准的第一初始点云和第二初始点云；

对所述第一初始点云和所述第二初始点云进行预处理，得到中间点云；

对所述中间点云的点云平面进行分组，得到点云平面组合；

分别对所述点云平面组合中的所述点云平面进行二分法分割，得到子平面组合；

根据所述中间点云中的所述点云平面的匹配关系，获得所述子平面组合中有效子平面的匹配关系；

根据各组中所述子平面组合中有效子平面的匹配关系，获取各组中所述第一初始点云和所述第二初始点云的配准关系；

将每组的所述配准关系输入观测图，并进行平差，获取平差后的所有所述初始点云中非基准点云与所述基准点云的配准关系，以获得移动测量点云。

在一种实施方式中，所述对所述第一初始点云和第二初始点云进行预处理，得到中间点云的步骤中，预处理的方法包括分别对所述第一初始点云和所述第二初始点云进行序列化处理、精度校正处理或强度校正处理，及提取初始点云中的点云平面和获取点云平面的匹配关系。

在一种实施方式中，所述对所述中间点云的点云平面进行分组，得到点云平面组合的步骤包括：

获取所述中间点云中各个点云平面包含的点的数目，确定所述点的数目的最大值对应的点云平面为主点云平面；

确定所述主点云平面的法线方向为第一分组方向；

计算所述中间点云中除主点云平面之外的点云平面的法线方向与所述第一分组方向的第一夹角；

确定最大的所述第一夹角对应的法线方向为第二分组方向；