[发明专利]一种基于二维投影的三维数据配准结果正确性判断方法

说明书

技术领域

本发明属于三维数据点集处理技术领域，具体涉及一种基于二维投影的三维数据配准结果正确性判断方法。

背景技术

三维数据配准是指将两片来自同一实物的三维数据，根据一定的规律，快速而准确的贴合或融合成新的整体，因此，要对多角度下得到的测量数据进行对象建模，就需要采用三维数据配准技术。

对三维数据进行配准后，还需要判断配准的结果是否存在错误。目前常见的方法是利用平均距离误差进行判断，即对其中一组三维数据点集中的所有点，查找另一组三维数据点集中对应的最近点之间的距离，然后求取平均值，根据该平均值判断三维数据配准的结果是否正确。

虽然利用平均距离误差能够在很多情况下能够对三维数据配准结果进行判断，但是这种方法对三维数据的具体特性存在较大的依赖性，适用性比较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于二维投影的三维数据配准结果正确性判断方法，用于解决现有技术中在对三维数据配准结果进行判断时，判断方法适用性比较差的问题。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种基于二维投影的三维数据配准结果正确性判断方法，包括如下步骤：

(1)选取两组已配准完成的第一三维数据点集和第二三维数据点集，将其放入以O为原点的XYZ三轴坐标系中，其中OZ轴沿第一三维数据点集和第二三维数据点集采集的光轴方向；

(2)将第一三维数据点集和第二三维数据点集投影到XOY二维坐标系中；

(3)对第一三维数据点集和第二三维数据点集在XOY二维坐标系中的投影进行网格划分，并计算出第一三维数据点集和第二三维数据点集在XOY二维坐标系中投影相交区域的网格数量M；

(4)计算第一三维数据点集和第二三维数据点集在XOY二维坐标系中投影相交区域各网格的第一三维数据点集图像值和第二三维数据点集图像值，并计算两者之差绝对值小于第一设定值的网格数量N；

所述某网格的第一三维数据点集图像值或第二三维数据点集图像值是指第一三维数据点集或第二三维数据点集投影在该网格的所有点Z轴坐标的平均值；

(5)判断N与M之间的比值是否大于第二设定值，如果大于，则判断为第一三维数据点集和第二三维数据点集的配准结果正确，否则判断为这两个三维数据点集配准结构出现错误。

进一步的，所述第一设定值为在Z轴方向上数据采集分辨率的4倍。

进一步的，所述第二设定值为0.7。

一种基于二维投影的三维数据配准结果正确性判断装置，包括如下模块：

选取两组已配准完成的第一三维数据点集和第二三维数据点集，将其放入以O为原点的XYZ三轴坐标系中的模块；

将第一三维数据点集和第二三维数据点集投影到XOY二维坐标系中的模块；

对第一三维数据点集和第二三维数据点集在XOY二维坐标系中的投影进行网格划分，并计算出第一三维数据点集和第二三维数据点集在XOY二维坐标系中投影相交区域的网格数量M的模块；

计算第一三维数据点集和第二三维数据点集在XOY二维坐标系中投影相交区域各网格的第一三维数据点集图像值和第二三维数据点集图像值，并计算两者之差绝对值小于第一设定值的网格数量N的模块；

所述某网格的第一三维数据点集图像值或第二三维数据点集图像值是指第一三维数据点集或第二三维数据点集投影在该网格的所有点Z轴坐标的平均值；

判断N与M之间的比值是否大于第二设定值，如果大于，则判断为第一三维数据点集和第二三维数据点集的配准结果正确，否则判断为这两个三维数据点集配准结构出现错误的模块。

进一步的，所述第一设定值为在Z轴方向上数据采集分辨率的4倍。

进一步的，所述第二设定值为0.7。

本发明的有益效果是：本发明提供的技术方案，首先将配准完成的第一三维数据点集和第二三维数据点集沿光轴方向投映到二维坐标系中并进行网格划分，然后根据这两个数据点集在二维坐标系中相交区域各网格的图像值判断配准结果的正确性。由于判断过程中所用到的第一设定值和第二设定值不依赖于第一三维数据点集和第二三维数据点集的具体数据特征，所以本发明所提供的技术方案能对任何三维数据的配准结果进行判断，适用性强。

附图说明

图1为实施例中三维数据配准结果的流程图；

图2为实施例中三维数据点集A的示意图；

图3为实施例中三维数据点集B的示意图；

图4为实施例中三维数据点集A和三维数据点集B配准正确的示意图；