申请/专利权人：菲特(天津)检测技术有限公司;天津科技大学

申请日：2024-02-28

公开（公告）日：2024-06-18

公开（公告）号：CN117788539B

主分类号：G06T7/33

分类号：G06T7/33;G06T5/70;G06T7/10

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.18#授权;2024.04.16#实质审查的生效;2024.03.29#公开

摘要：本发明提供了一种点云数据配准方法、系统及电子设备，涉及点云数据配准领域，该方法对工业零件的点云数据进行数据精简处理从而降低点云密度；进而分割并去除点云数据中的背景点云降低噪声点，通过采用改进的特征匹配进行点云的粗配准，随后采用最近邻迭代进行点云的精配准，最终得到工业零件模板点云与目标工件点云的位姿变换关系，从而精确的将工业零件从点云数据场景中进行分离；该方法对工业零件的匹配精度高，分离效果好，解决了现有技术中存在的点云数据配准效果差的问题。

主权项：1.一种点云数据配准方法，其特征在于，所述方法应用于工业零件的点云数据配准过程，所述方法包括：数据预处理步骤：获取所述工业零件的原始点云数据后对所述原始点云数据进行数据精简，并对数据精简后的所述原始点云进行分割降噪处理，得到所述原始点云数据对应的待处理点云数据；第一配准步骤：将所述待处理点云数据中对应的三维点对与预设模板点云中的三维点对进行特征匹配，得到所述工业零件的位姿数据，并基于所述位姿数据对所述待处理点云数据对应的特征进行配准；第二配准步骤：获取已配准的所述待处理点云数据，并对所述待处理点云数据进行最近邻迭代计算，得到所述待处理点云数据对应的配准变换矩阵；位姿变换步骤：利用所述配准变换矩阵计算所述工业零件与所述原始点云数据之间的位姿变换结果，并根据所述位姿变换结果分离得到所述工业零件对应的所述原始点云数据；所述数据预处理步骤，包括：将所述点云数据划分为多个等边长的三维体素格栅，并获取所述三维体素格栅内所有点的重心；基于所述重心对所述原始点云数据进行数据精简后，利用欧式聚类法对数据精简后的所述原始点云中的背景点云和工件点云进行分离；根据预设半径参数对所述工件点云进行环形包围球体法去噪，并对已完成去噪的所述工件点云的表面法向量进行计算，得到所述待处理点云数据；所述根据预设半径参数对所述工件点云进行环形包围球体法去噪，并对已完成去噪的所述工件点云的表面法向量进行计算，得到所述待处理点云数据的步骤，包括：获取所述预设半径参数中包含的第一半径和第二半径；其中所述第一半径小于所述第二半径；将所述第一半径与所述第二半径之间的所述工件点云确定为过渡区点云，统计各点在第一半径与第二半径范围内的邻居点个数，若邻居点数不满足预设值，则点记为噪点；利用最小二乘法对所述过渡区点云进行拟合，计算得到所述过渡区点云对应的局部平面；计算所述局部平面中所述工件点云对应的表面法向量，并基于所述表面法向量的方向确定所述待处理点云数据；其中，所述表面法向量的方向基于所述工件点云中相邻两点之间的表面法向量乘积结果来确定。

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权利要求：

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