[发明专利]基于点面配准的平面检测方法

权利要求书

1.基于点面配准的平面检测方法，其特征在于，利用八叉树表示点云，基于分枝定界的点面配准算法求取种子点云，通过点面配准找到的种子点云，进行区域增长，获取属于同一平面的点云，利用同一平面的点云进行平面拟合，确定平面；

三维空间内，位于配准平面内的点须满足：点到平面的垂直距离为0、点在平面的垂直投影到圆心距离小于等于r，其中r为配准平面的半径。

2.根据权利要求1所述的基于点面配准的平面检测方法，其特征在于，所述点到平面的垂直距离为0，具体为：

八叉树中某叶子节点i到变换后平面的垂直距离d_i(R,t)满足：d_i(R,t)＝|n^TRp_i+n^Tt+d|≤ε₂，其中R为旋转矩阵，t为平移向量，n为配准平面的法向量，p_i为叶子节点的中心坐标，ε₂为设定的阈值，d为变换前平面表达式的系数。

3.根据权利要求2所述的基于点面配准的平面检测方法，其特征在于，所述点在平面的垂直投影到圆心距离小于等于r，具体为：

叶子节点i在平面上的垂直投影点到圆心距离l_i(R,t)满足：l_i(R,t)＝||n×(Rp_i+t-c₀)||≤r+ε₃，其中c₀为配准平面的圆心，ε₃为设定的阈值。

4.根据权利要求3所述的基于点面配准的平面检测方法，其特征在于，所述基于分枝定界的点面配准算法求取种子点云包括外层分枝定界算法和内层分枝定界算法。

5.根据权利要求4所述的基于点面配准的平面检测方法，其特征在于，所述外层分枝定界算法，具体为：

①将平移定义域D_t加入到平移队列q_t中，设定最优值Q^*的初始值为Q₀，初始化种子点云seeds为空集，其中Q₀为经验值；

②判断q_t是否为空，如果是，则返回种子点云seeds，否则执行③；

③从平移队列q_t中取出上界最大的平移立方体node；

④判断最优值Q^*是否小于如果是，则进行步骤⑤，否则返回种子点云seeds；

⑤将平移立方体node分割成8个子平移立方体，令编号I＝1；

⑥判断I是否小于等于8，如果是，则进行步骤⑦，否则返回步骤②；

⑦将不确定半径、最优值Q^*、编号为I的子平移立方体、当前种子点云seeds作为输入，利用内层分枝定界算法计算编号为I的子平移立方体的下界Q_t及种子点云tmpseeds；

⑧判断编号为I的子平移立方体下界Q_t是否大于最优值Q^*，如果是，则进行步骤⑨；否则进行步骤⑩；

⑨利用编号为I的子平移立方体下界Q_t和种子点云tmpseeds更新最优值Q^*和种子点云seeds；

⑩将不确定半径γ_t、最优值Q^*、编号为I的子平移立方体、当前种子点云seeds作为输入，利用内层分枝定界算法计算编号为I的子平移立方体的上界

判断编号为I的子平移立方体的上界是否大于最优值Q^*，如果是，执行步骤否则将I加1后执行步骤⑥；

将编号为I的子平移立方体加入队列q_t中，并将I加1后执行步骤⑥。