[发明专利]一种地面激光点云配准方法

摘要

本发明公开了一种地面激光点云配准方法，通过原始点云数据自动估计点云的平均间距和长度，获取建立点云金字塔的体素格网大小。在金字塔点云顶层，建立所有点的FPFH特征，然后通过双向一致性检测获得初始匹配，可以快速有效实现点云的初始配准。在此基础上，利用初始匹配结果邻域内的的三维点进行由粗到精的ICP优化，在大幅减少参与ICP点云数量的同时，同名点邻域内的点云信息更丰富，有利于ICP算法迭代快速收敛。

主权项

1.一种地面激光点云配准方法，其特征在于，包括以下步骤：1)读入由点云获取设备采集的具有不同视角的源点云S₀和目标点云T₀两视角点云；2)估计点云的平均点间距d_mean和平均长度L_mean；3)构建源点云金字塔S₀、S₁、S₂与目标点云金字塔T₀、T₁、T₂；4)计算点云S₂与T₂中所有点的法向量和所有点的FPFH描述子；5)双向匹配S₂与T₂中所有点的FPFH描述子，得到匹配对应关系C；6)利用SAC‑IA方法从C中将内点C₂筛选出来，同时得到初始配准转换参数Tr₂；7)在点云S₁与T₁上利用步骤6)中得到的内点C₂和初始转换参数Tr₂，提取C₂邻域内的点云，用于第一次ICP优化，得到第一层优化的转换参数Tr₁；8)在点云S₀与T₀上利用内点C₂和转换参数Tr₁，采用最近邻点代替原始对应点，采用点邻域完成第二次ICP优化，得到最终配准结果。