[发明专利]一种点集与点集的匹配方法及装置

权利要求书

1.一种点集与点集的匹配方法，其特征在于：所述方法包括粗搜索匹配过程和精搜索优化过程；

粗搜索匹配过程：步骤S1，获取第一点集和第二点集，并根据所述第一点集和所述第二点集的特征构建金字塔搜索模型，所述金字塔搜索模型包括顶层搜索空间、中间层搜索空间和底层搜索空间；

步骤S2，在所述顶层搜索空间输入变换关系参数的范围，所述变换关系参数包括缩放参数、旋转参数和平移参数；

步骤S3，从上到下依次对所述顶层搜索空间、所述中间层搜索空间和所述底层搜索空间进行逐层遍历，得到满足覆盖率条件的粗搜索变换结果；

精搜索优化过程：步骤S4，根据所述粗搜索变换结果，计算所述第一点集和所述第二点集的匹配关系，根据所述匹配关系进行优化，输出匹配参数；所述匹配参数包括覆盖率、RMS误差以及点集间的变化关系和匹配关系。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中，对所述顶层搜索空间、所述中间层搜索空间和所述底层搜索空间中的任一层搜索空间进行遍历，得到满足覆盖率条件的粗搜索变换结果包括：

分别对所述第一点集和所述第二点集进行网格化处理，得到第一网格化点集和第二网格化点集；

在该层搜索空间内遍历所述第一网格化点集的二维线性变换，得到线性变换点集；

根据所述第二网格化点集和所述线性变换点集，得到第一匹配点点集；

计算覆盖率，并判断所述覆盖率是否小于预设的最小覆盖率；

如果所述覆盖率小于预设的最小覆盖率，则判断是否遍历完全；反之，则满足覆盖率条件，将获取的变换关系更新至所述粗搜索变换结果之后判断是否遍历完全；

如果遍历完全，则将该层搜索空间获取的变换关系输入至下一层搜索空间。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二网格化点集和所述线性变换点集，得到第一匹配点点集的步骤包括：

计算所述第二网格化点集和所述线性变换点集中特征点之间的距离；

判断所述特征点之间的距离是否大于捕获半径；

如果特征点之间的距离大于捕获半径，则该对特征点不互为匹配点；反之，该对特征点互为匹配点；

遍历所述线性变换点集，筛选出所述线性变换点集中具有匹配点的特征点，构成第一匹配点点集。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述如果遍历完全，则将该层搜索空间获取的变换关系输入至下一层搜索空间的步骤之后还包括：

所述下一层搜索空间根据其上一层搜索空间输出的变换关系，确定对应的搜索中心，在预设的搜索范围内进行遍历，获取满足覆盖率条件的变换关系；所述预设的搜索范围为[d-r，d+r]区间内，d是所述下一层搜索空间的搜索维度，r为自定义步长。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二网格化点集中具有匹配点的特征点构成第二匹配点点集，按照下述公式计算RMS误差：

RMS=Σdis2(P1,P2)n]]>

式中：P1是所述第一匹配点点集中的特征点，P2是所述第二匹配点点集中的特征点，P1和P2互为匹配点；dis(P1，P2)为P1与P2之间的距离；n为所述第一点集的特征点数量。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，按照下述公式计算覆盖率：

k=mn]]>

式中：k为覆盖率；m为所述第一匹配点点集的特征点数量；n为所述第一点集的特征点数量。