[发明专利]三维扫描系统中点云拼接用标志点匹配方法

摘要

一种能够对点云拼接时标志点的进行快速匹配的方法：首先将逐次扫描开始的第一幅点云标志点集合按照空间坐标与距离值，动态划分层，形成层嵌套；其次设逐次扫描开始的第一幅点云为基准，对逐次扫描开始的第一幅点云与逐次扫描开始的第二幅点云进行标志点匹配时，在搜索识别前预先估计符合实际运动规律的数据区域，采取区域数据匹配的方法，匹配识别对准之后将处理结果数据加入相应的数据层，进行下一步的预测估计，同时动态的修正数据层，不断加以记忆和优化；寻找逐次扫描的第一幅点云与逐次扫描的第i幅点云的标志点匹配时，以此类推。

主权项

1、一种三维扫描系统中点云拼接用标志点匹配方法，其特征在于：第一步：将逐次扫描开始的第一幅点云标志点集合按照空间坐标与距离值，动态划分空间数据集合{Mi}(i＝0，1，...n)，形成层层嵌套，划分准则为：设定中心层M0，其立方块边长设为L，以中心层数据为基准坐标系，然后，动态添加层，第二层立方体的边长为3L，第三层立方体的边长为5L，以此类推，第i层立方体的边长2i+1，形成层嵌套；第二步：a)设逐次扫描开始的第一幅点云为基准，将当前数据层Mα指向逐次扫描的第一幅点云中与逐次扫描的第二幅点云重叠区所在数据层，在当前数据层Mα与其相邻的内外两层中寻找逐次扫描的第一幅点云与逐次扫描的第二幅点云的标志点匹配即可，匹配拼接成功后，将逐次扫描开始的第二幅点云的标志点数据加入到逐次扫描开始的第一幅点云相应的数据层，逐次扫描开始的第一幅点云数据层随之动态增加，范围扩大，当逐次扫描的第一幅点云与逐次扫描的第二幅点云在当前数据层Mα与其相邻的内外两层中无标志点匹配时，采用自动递归搜索的方法从逐次扫描的第一幅点云最外层开始由外向内的搜索直到找到与逐次扫描的第二幅点云有标志点匹配的数据区，同样，匹配拼接成功后，逐次扫描开始的第一幅点云标志点数据层也随之动态增加，范围扩大，b)寻找逐次扫描的第一幅点云与逐次扫描的第三幅点云的标志点匹配时，同样依照上述方法将当前数据层Mα指向逐次扫描的第一幅点云中与逐次扫描的第三幅点云重叠区所在数据层，在当前数据层Mα与其相邻的内外两层中寻找逐次扫描的第一幅点云与逐次扫描的第二幅点云的标志点匹配即可，匹配拼接成功后，将逐次扫描开始的第三幅点云的数据加入到逐次扫描开始的第一幅点云相应的数据层，逐次扫描开始的第一幅点云数据层随之动态增加，范围扩大，当逐次扫描的第一幅点云与逐次扫描的第三幅点云在当前数据层Mα与其相邻的内外两层中无标志点匹配时，采用自动递归搜索的方法从逐次扫描的第一幅点云最外层开始出外向内的搜索直到找到与逐次扫描的第三幅点云有标志点匹配的数据区，同样，匹配拼接成功后，逐次扫描开始的第一幅点云标志点数据层也随之动态增加，范围扩大。寻找逐次扫描的第一幅点云与逐次扫描的第i幅点云的标志点匹配时，以此类推；上述标志点匹配方法为：寻找逐次扫描的第一幅点云当前数据层Mα与其相邻的内外两层中和与其相拼接的点云中以任意三个标志点为顶点所构成的所有三角形，并记录这些三角形边长，面积，周长，在逐次扫描的第一幅点云当前数据层Mα与其相邻的内外两层的所有三角形中找到与其相拼接的点云的三角形中具有相同边长，面积，周长的三角形，这些三角形的顶点为相匹配标志点。