[发明专利]一种点云运动的估计方法、装置、电子设备及存储介质

权利要求书

1.一种点云运动的估计方法，其特征在于，所述方法包括：

获取待估计点云帧，确定所述待估计点云帧对应的参考点云帧；

在所述参考点云帧中采样多个运动中心点，基于所述运动中心点，构建反映所述运动中心点之间的运动关联关系的点云运动变形图；

确定所述参考点云帧与所述待估计点云帧之间的第一匹配关系；根据所述第一匹配关系以及所述点云运动变形图，构建所述参考点云帧与所述待估计点云帧之间的点云运动能量方程；

迭代求解所述点云运动能量方程，以确定所述运动中心点对应的稀疏非刚性运动场；针对所述稀疏非刚性运动场进行插值，确定所述参考点云帧对应的精细非刚性运动场；

基于所述精细非刚性运动场补偿所述参考点云帧，以得到所述参考点云帧对应的参考运动补偿帧；

确定所述待估计点云帧与所述参考运动补偿帧之间的第二匹配关系；基于所述第二匹配关系，构建所述待估计点云帧与所述参考运动补偿帧之间的帧间率失真函数；迭代估计所述帧间率失真函数，确定所述待估计点云帧与所述参考点云帧之间的点云运动。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述参考点云帧中采样多个运动中心点，基于所述运动中心点，构建反映所述运动中心点之间的运动关联关系的点云运动变形图，具体包括：

在所述参考点云帧中，选取几何分布方差最大的目标坐标轴，其中，所述目标坐标轴由所述参考点云帧中的点连接而成；

根据预设的采样步长，在所述目标坐标轴上采样多个所述运动中心点；

根据预设的采样半径，以所述运动中心点为中心，将所述参考点云帧划分为多个点云子集；

遍历全部所述运动中心点，确定每两个所述运动中心点对应的所述点云子集之间是否存在相交点；若存在，则连接所述运动心点，构成所述点云运动变形图。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述参考点云帧与所述待估计点云帧之间的第一匹配关系；根据所述第一匹配关系以及所述点云运动变形图，构建所述参考点云帧与所述待估计点云帧之间的点云运动能量方程，具体包括：

针对所述参考点云帧中的每个点，根据对应的所述运动中心点对该点进行运动补偿，确定该点对应的运动补偿点；

确定所述运动补偿点与所述待估计点云帧中的对应点之间的点间匹配关系，由全部所述点间匹配关系构成所述第一匹配关系；

根据所述第一匹配关系，构建反映所述参考点云帧与所述待估计点云帧之间几何失真的几何失真项；

根据所述点云运动变形图，确定所述运动中心点之间的运动关联关系，根据所述运动关联关系，构建反映所述运动中心点之间运动差异的运动差异项；

针对每个所述运动中心点，为该运动中心点配置对应的运动刚性约束项；

基于所述几何失真项、所述运动差异项以及所述运动刚性约束项，构建所述运动能量方程。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

所述点间匹配关系包括前向匹配关系与后向匹配关系，其中，所述前向匹配关系，代表从所述参考点云帧到所述待估计点云帧的所述点间匹配关系；所述后向匹配关系，代表从所述待估计点云帧到所述参考点云帧的所述点间匹配关系。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述迭代求解所述点云运动能量方程，以确定所述运动中心点对应的稀疏非刚性运动场；针对所述稀疏非刚性运动场进行补偿，确定所述参考点云帧对应的精细非刚性运动场，具体包括：

迭代求解所述点云运动能量方程，确定使所述点云运动能量方程最小化的目标非刚性运动场，将所述目标非刚性运动场作为所述运动中心点对应的稀疏非刚性运动场；

通过插值法处理所述稀疏非刚性运动场，以估计出所述参考点云帧中，除所述运动中心点之外的其他点对应的运动向量；

将所述运动向量与所述稀疏非刚性运动场结合，确定所述参考点云帧对应的精细非刚性运动场。