[发明专利]基于点云投影轮廓签名和分布矩阵的全局点云描述方法

摘要

本发明涉及一种基于投影轮廓签名和分布矩阵的点云全局描述方法。首先利用目标点云的空间坐标信息构建具有旋转和平移不变性的本地参考坐标系，然后将目标点云变换至参考坐标系下。构建姿态归一化后目标点云的空间边界盒，将目标点云分别投影到边界盒的三个相邻平面上。为了增强描述子对目标点云可视部分的表示能力，分别计算点云投影在各个投影平面的投影轮廓签名和分布矩阵，并根据点云投影的统计特征确定相关的串联规则。依次将目标点云在三个投影平面的子特征以直方图的形式串联得到最终的CSDM描述子。

主权项

1.基于点云投影轮廓签名和分布矩阵的全局点云描述方法，其特征在于包括以下步骤：1)目标点云预处理：对目标点云进行预处理；2)目标点云姿态归一化：将目标点云与本地参考坐标系对齐；3)计算点云投影轮廓签名：求取归一化后点云的中心点c和空间长方体边界盒；将目标点云分别投影到边界盒的三个相邻平面上，以中心点c各个投影平面上的投影作为始点，等间隔地向外辐射射线；这些射线簇和对应投影平面上点云投影的外轮廓的交点构成了该投影平面上目标点云投影对应的轮廓签名；4)计算点云投影分布矩阵：以步骤3)中获取的长方体边界盒的最大边长l为边长，得到一个新的正方体边界盒；以正方体边界盒的三个相邻表面作为投影平面，并将投影平面均匀分割为一个n×n的栅格，统计落入每个单元格内点云投影点的数量，得到点云投影在该投影平面的投影分布矩阵M；5)点云投影轮廓签名和分布矩阵的融合：分别对轮廓签名、分布矩阵进行归一化处理，并根据点云投影的统计特征确定串联规则，依次将目标点云在三个投影平面的子特征以直方图的形式串联得到最终的CSDM描述子。