[发明专利]一种开关柜点云配准方法、系统、计算机设备及存储介质

权利要求书

1.一种开关柜点云配准方法，其特征在于，包括：

获取开关柜扫描点云和开关柜参考点云，所述开关柜扫描点云包括多个扫描点，所述开关柜参考点云包括多个参考点；

根据预设的邻域范围参数建立各个扫描点的邻域信息树；

基于所述邻域信息树计算所述扫描点的高斯曲率，并根据所述扫描点的高斯曲率以及阈值高斯曲率对所述扫描点进行筛选，获得多个匹配扫描点；

根据预设变换值在所述开关柜参考点云中获得与所述多个匹配扫描点一一对应的多个参考点，并基于所述预设变换值计算所述多个匹配扫描点和所述多个参考点之间的损失函数；

根据预设条件和损失函数确定目标变换值，根据所述目标变换值对所述开关柜扫描点云和所述开关柜参考点云进行配准。

2.根据权利要求1所述的开关柜点云配准方法，其特征在于，所述阈值高斯曲率包括第一阈值高斯曲率和第二阈值高斯曲率；所述根据所述扫描点的高斯曲率以及阈值高斯曲率对所述扫描点进行筛选，获得多个匹配扫描点包括：

判断所述扫描点的高斯曲率是否大于所述第一阈值高斯曲率，且小于所述第二高斯曲率；

若所述扫描点的高斯曲率大于所述第一阈值高斯曲率，且小于所述第二高斯曲率，则所述扫描点为所述匹配扫描点；

若所述扫描点的高斯曲率小于或等于所述第一阈值高斯曲率，或所述扫描点的高斯曲率大于或等于所述第二高斯曲率，则舍弃所述扫描点。

3.根据权利要求2所述的开关柜点云配准方法，其特征在于，所述根据所述邻域信息树计算所述扫描点的高斯曲率包括：

根据所述邻域信息树确定所述扫描点的多个最近邻点；

基于所述扫描点和所述多个最近邻点计算所述扫描点的法曲率；

根据欧拉公式和所述法曲率计算所述扫描点的第一主曲率和第二主曲率；

根据所述第一主曲率和所述第二主曲率计算所述扫描点的所述高斯曲率。

4.根据权利要求3所述的开关柜点云配准方法，其特征在于，所述扫描点的法曲率为：

式中，为所述扫描点的法曲率；|pq_i|为所述扫描点与所述最近邻点之间的欧式距离；α为所述扫描点和所述最近邻点之间连线与所述扫描点处的法向量的夹角；β为所述扫描点处的法向量和所述最近邻点处的法向量之间的夹角。

5.根据权利要求4所述的开关柜点云配准方法，其特征在于，所述欧拉公式为：

式中，k₁为所述第一主曲率；k₂为所述第二主曲率；θ为所述扫描点过所述最近点的法截线的切线与主方向的夹角。

6.根据权利要求5所述的开关柜点云配准方法，其特征在于，所述预设条件包括预设最大调整次数和预设变化量；所述根据预设条件和损失函数确定目标变换值包括：

判断所述损失函数的变化量是否小于预设变化量；

判断所述预设变换值的调整次数是否大于或等于预设最大调整次数；

若所述损失函数的变化量小于预设变化量，或，所述预设变换值的调整次数大于或等于预设最大调整次数，则所述预设变换值为所述目标变换值，若所述损失函数的变化量大于或等于预设变化量，或，所述预设变换值的调整次数小于预设最大调整次数，则调整所述预设变换值，生成调整变换值，满足所述预设条件的所述调整变换值为所述目标变换值。

7.根据权利要求6所述的开关柜点云配准方法，其特征在于，所述损失函数为：

式中，E^k为所述损失函数；T^k为所述预设变换值；p_i为所述匹配扫描点；q_i为与所述匹配扫描点对应的所述参考点；m为所述多个最近邻点的数量；||p_i-q_i||为p_i点的向量减q_i点的向量得到的距离。

所述损失函数的变化量为：

式中，δ为所述损失函数的变化量；E^k-1为历史损失函数。