[发明专利]一种3D点云物体的快速检测方法

摘要

本发明公开了属于计算机视觉技术领域的一种3D点云物体的快速检测方法。本发明为步骤1获取场景的三维点云数据，下采样待检测物体的三维点生成变密度同心箱模型；步骤2计算变密度同心箱模型和数据库中待检测物体的三维点的法向量；步骤3下采样变密度同心箱模型和数据库中待检测物体的三维点，提取各自的关键点，并生成其边缘直方图描述符；步骤4生成变密度同心箱模型和数据库中待检测物体的关键点的局部参考坐标系；步骤5进行关键点匹配；步骤6进行相似性分析，最终发现待检测物体。本发明可以有效的减少环境检测的处理时间，同时保证环境检测的有效性。

主权项

一种3D点云物体的快速检测方法，其特征在于，该方法的具体步骤为：步骤1：获取三维场景的三维点云数据，下采样待检测物体的三维点生成变密度同心箱模型；步骤2：计算变密度同心箱模型和数据库中待检测物体的三维点的法向量；步骤3：下采样变密度同心箱模型和数据库中待检测物体的三维点，将下采样后的三维点作为关键点，并生成其各自的边缘直方图描述符；所述边缘直方图描述符用来描述关键点的法向量信息；步骤4：生成变密度同心箱模型和数据库中待检测物体的所有关键点的局部参考坐标系；步骤5：进行关键点匹配；步骤6：进行相似性分析，最终发现待检测物体；所述步骤1中变密度同心箱模型生成步骤具体为：子步骤11：生成一个体积为S0的箱子，设为0级同心箱；S0为覆盖住待检测物体的最小体积；子步骤12：对0级同心箱内的待检测物体的三维点云数据进行下采样，得到体积为Sm的m级同心箱；子步骤13：依次对0级和k级同心箱之间的待检测物体的三维点云数据进行下采样，得到m+1个同心箱，其中，k＝1,…,m；其中，k级同心箱的体积为其所包围的待检测物体的三维点云数据的密度为dk:dk＝d0+k(dm‑d0)/m，d0为0级同心箱与1级同心箱之间所包围的待检测物体的三维点云数据的密度，dm为m级同心箱所包围的待检测物体的三维点云数据的密度；同心箱的体积由0级到m级逐渐减小；同心箱所包围的检测物体的三维点云数据的密度由0级到m级逐渐增大；子步骤14：得到的m+1个同心箱构成变密度同心箱模型；所述变密度同心箱模型的同心箱中心为F(0,0,0)，位于m+1个同心箱的中心；F＝F′‑S0/2，F′是场景坐标系的同心箱中心；F′＝δm+Sm/2，δm为m级同心箱与m‑1级同心箱之间的距离差；k级同心箱与k‑1级同心箱之间的距离差为δk∈R3。