[发明专利]一种适用于ToF相机的三维点云自动配准方法及系统

摘要

本发明公开了一种适用于ToF相机的三维点云自动配准方法及系统。系统包括漫反射材料铺粘在转台上表面，漫反射材料上间隔设有圆形标记点，ToF相机和可控转台均与计算机相连接。通过ToF相机采集数据，从三维点云中识别转台并结合转台转角对三维点云进行粗配准，同时通过背景分割获得被测物点云，再通过从强度图像中识别转台上的标记点并结合粗配准三维点云获得标记点点云，而后再利用局部逐渐配准的方法完成各视角标记点点云的配准，最后将标记点点云的配准结果应用于被测物点云，完成配准过程。本发明相比现有技术具有准确性好、鲁棒性强、易用性佳、成本相对较低的优点，并且应用广泛。

主权项

一种适用于ToF相机的三维点云自动配准方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：1)将被测物(4)放置于转台(1)中心，转台(1)上表面铺有漫反射材料(2)，漫反射材料(2)上间隔设有圆形标记点(3)，调节ToF相机(5)的视角朝向转台(1)中心的被测物(4)；2)从ToF相机(5)采集数据，获得原始点云Ci和原始强度图像Gi，i表示采集次数的序数；3)对原始点云Ci和原始强度图像Gi进行处理得到粗配准被测物点云CWSi和标记点点云CWMi；4)使转台旋转角度，转台转动的角度为：θ＝360/(2×3n)＝180/3n,n＝1,2,3...其中，n表示转动参数，n为固定值；5)如果转台累计转过角度达到一圈，则继续以下步骤；如果转台累计转过角度未达到一圈，则返回步骤2)再次进行采集数据计算，每次采集转台转动的角度相同；6)采用配准方法配准各次处理得到的标记点点云CWMi获得各自的精配准变换矩阵TMi；7)使用精配准变换矩阵TMi对各自对应的粗配准被测物点云CWSi进行变换，即得到精配准被测物点云CWSTi，实现被测物三维点云的配准。