[发明专利]一种点云孔洞修复方法、装置、电子设备及存储介质

说明书

本发明公开了一种点云孔洞修复方法、装置、电子设备及存储介质，方法包括：获取点云孔洞附近的三维离群点，所述三维离群点为点云信息存在的噪声点云；将位于同一平面的所述离群点形成的离群平面进行投影，获得二维离群点云信息，并根据所述二维离群点云信息，确定所述离群平面长度；获取所述离群平面长度与线结构光强度之间的关联关系，根据所述关联关系，确定离群平面与所述点云孔洞所在表面之间的误差距离；根据所述误差距离，确定所述点云孔洞的位置。本发明基于离群点的位置信息进行孔洞修复，实现对点云孔洞的填补工作，极大地保留了物体的真实形状，能够为后续配准提供低噪声、物体几何特征不缺失的点云数据，并有更好的精度性和鲁棒性。

技术领域

本发明涉及三维视觉技术领域，具体涉及一种点云孔洞修复方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

目前工业生产应用中，点云是通过测量仪器得到的产品外观表面的点数据集合。针对物体的三维重构，大多采用结构光三角测量法实现在较短时间内快速采集物体表面高精度的海量点云数据。

但在实际点云数据采集过程中，受采集设备固有的误差、场景物体表面的照明或反射属性等因素的影响，使得结构光三维扫描系统传感器采集的点云不可避免地包含噪声和异常值，产生相应的损失正确位置信息离群点，造成被扫描物体部分区域的点云信息的缺失，形成点云孔洞。这些问题极大损害了成像设备采集到的图像质量，影响生成的三维模型精度及完整度，还对后续的曲面重建和点云分类等产生较大影响。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种点云孔洞修复方法、装置、电子设备及存储介质，解决现有技术中针对反光区域三维重建中因强反光、结构性反光会造成点云孔洞的技术问题。

为达到上述技术目的，本发明采取了以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种点云孔洞修复方法，包括：

获取点云孔洞附近的三维离群点，其中，所述三维离群点为点云信息存在的噪声点云；

将位于同一平面的所述离群点形成的离群平面进行投影，获得二维离群点云信息，并根据所述二维离群点云信息，确定所述离群平面长度；

获取所述离群平面长度与线结构光强度之间的关联关系，根据所述关联关系，确定离群平面与所述点云孔洞所在表面之间的误差距离；

根据所述误差距离，确定所述点云孔洞的位置。

在一些实施例中，所述获取点云孔洞附近的三维离群点之前，还包括：

基于线结构光三维重构法和图像采集系统，获得被测物体表面三维点云信息，并标记点云孔洞的位置；

基于所述点云孔洞位置，获取所述三维离群点。

在一些实施例中，所述将位于同一平面的所述离群点形成的离群平面进行投影，具体为将所述离群平面投影至激光线与采集设备视场所处平面的垂直方向；将所述离群平面进行投影，可通过以下公式进行表示：

f_xoz(P_i(x,y,z))＝P_i(x,0,z)

其中：f_xoz(·)为在xoz平面进行投影；P_i(x,y,z)表示为离群点位置信息。

在一些实施例中，所述根据所述二维离群点云信息，确定所述离群平面长度，包括：

获取所述离群平面的末端点位置和起始点位置；

根据所述末端点位置和起始点位置，确定所述离群平面长度；所述离群平面长度可由以下公式表示：