[发明专利]一种针对光切式的基于半有序点云的三维重建方法

权利要求书

1.一种针对光切式的基于半有序点云的三维重建方法，其特征在于，包括：

步骤1：定义点云格式为：

x_i，y_i，z_i属于点云内p_i点的三维坐标信息；n_i代表p_i点在当前帧平面上的法向信息；代表p_i点与当前移动轴上的两端临近点的法向信息；I_i代表p_i点的光强信息；ID代表p_i点所属的离散属性类别；

步骤2：选取目标物件进行扫描，获得半有序点云；

步骤3：分析测量数据的误差来源；

步骤4：检测并提取点云模型中的孔洞边界；

步骤5：基于贝叶斯概率模型对点云孔洞进行修补。

2.如权利要求1所述的三维重建方法，其特征在于，所述步骤2包括：

在结构光三角法的基础上，在离散点云中添加光条纹中的法矢信息、光强信息；当各截面层叠的偏移量能够满足相邻两帧的激光条纹涵盖的矢量信息在当前延长线上不平行时，通过在厚度光条纹中建立时空场模型，即可在统一世界坐标系内建立预设置信度下的拓扑结构信息，进而获取到维度介于离散点云和有序点云间的所述半有序点云。

3.如权利要求1所述的三维重建方法，其特征在于，所述步骤3中的所述误差来源包括：结构光宽度、准直度、漂移引入的随机误差，光切系统搭建过程中引入的系统误差，测量环境中的各类噪声引入的随机误差。

4.如权利要求3所述的三维重建方法，其特征在于，所述光切系统采用交叉点算法进行标定。

5.如权利要求1所述的三维重建方法，其特征在于，所述步骤4包括：

步骤4.1：选取所述半有序点云中的一点p_i，在所述点云模型中搜索并生成其邻域点集T(p)；

步骤4.2：计算该点p_i的协方差矩阵，求解其最小特征值对应的特征向量，及切平面法向量；

步骤4.3：将T(p)投影至切平面的单位圆内，得到映射点集T′(p)；

步骤4.4：判断该点p_i是否为待定点；

步骤4.5：根据所述点云模型中的先验信息判断该点p_i是否为孔洞边界点，不符合要求则剔除该点；

步骤4.6：返回步骤4.1直至完成所有待判定点的循环；

步骤4.7：复验各孔洞边界点的邻域是否存在其它边界点，判定是否为伪边界点。

6.如权利要求5所述的三维重建方法，其特征在于，所述步骤4.4包括：

计算所述映射点集T′(p)内各点与左右两侧点的最大夹角θ_i，令θ_max＝max{θ_i}；若θ_max大于判定阈值，则该点p_i为待定点；否则该点p_i为内点。