[发明专利]基于标定板特征点提取的点云拼接精度评估方法及系统

权利要求书

1.一种基于标定板特征点提取的点云拼接精度评估方法，其特征在于，所述点云拼接精度评估方法用于对单图像成像质量或多图拼接精度评估，包括以下步骤：

步骤1，在待测区域布置圆点标定纸，且每张圆点标定纸上的各个圆点的直径及圆心距为定值；

步骤2，布置测量机器人，使待测区域在所述测量机器人上的相机的视域内；

步骤3，所述相机对待测区域进行拍摄，从拍摄到的图片中提取出圆点点云数据，得到圆点点云的圆心坐标，进一步得到圆心距，并进行精度评估。

2.根据权利要求1所述的一种基于标定板特征点提取的点云拼接精度评估方法，其特征在于，所述点云精度评估方法在评估单图像成像质量时，步骤1的方法具体为：取一房间的阴角，在该阴角的每面墙一定区域贴上圆点标定纸，各面墙的圆点标定纸上的各个圆点大小一致且均匀排布，在所有圆点标定纸上选取至少7条待测圆心距。

3.根据权利要求2所述的一种基于标定板特征点提取的点云拼接精度评估方法，其特征在于，选取7条待测圆心距，其中：3条待测圆心距分别是平行于三面墙的平行线，3条待测圆心距分别是平行于三面墙的对角线，1条待测圆心距是平行于整个房间的对角线且该圆心距不小于房间对角线长度的1/3。

4.根据权利要求3所述的一种基于标定板特征点提取的点云拼接精度评估方法，其特征在于，步骤3的方法具体为：所述相机对每个位置拍摄至少3幅图，每幅图至少有6个圆点的点云数据，每幅图至少有3组空间圆心距数据，同时所述相机对7条待测圆心距进行拍摄得到每条待测圆心距的测量值，从相机拍摄的图中提取出圆点点云并拟合圆心坐标，根据拟合出的圆心坐标计算空间圆心间距，并进行精度评估。

5.根据权利要求4所述的一种基于标定板特征点提取的点云拼接精度评估方法，其特征在于，在进行精度评估时，包括特征标靶重复性、空间重复性和空间距离示值误差的计算，其中：

根据式(1)计算特征标靶重复性：

其中，

上述式中，s(δ)为标靶重复性，δ_i为标靶中心点位偏差，X_i、Y_i、Z_i分别为圆点i在点云数据中提取拟合的圆心各轴系坐标值，分别为圆点各轴系坐标分量平均值，n为测量次数且至少为6次；

根据式(2)计算空间重复性：

其中，

上述式中，s(D)为空间重复性，D_i为绝对距离测量值，为绝对距离平均值，X_i、Y_i、Z_i分别为圆点i在点云数据中提取拟合的圆心各轴系坐标值，n为测量次数且至少为6次；

根据式(3)计算空间距离示值误差：

ΔL_i-j＝L_i-j-L_s(i-j) (3)

其中，

上述式中，ΔL_i-j为空间距离示值误差，L_i-j为空间距离测得值，L_s(i-j)为空间距离参考值，i、j分别为对应圆点序号，X_i、Y_i、Z_i分别为圆点i在点云数据中提取拟合的圆心各轴系坐标值，X_j、Y_j、Z_j分别为圆点j在点云数据中提取拟合的圆心各轴系坐标值。

6.根据权利要求5所述的一种基于标定板特征点提取的点云拼接精度评估方法，其特征在于，取空间距离示值误差的最大值作为校准结果。

7.根据权利要求1所述的一种基于标定板特征点提取的点云拼接精度评估方法，其特征在于，所述点云精度评估方法在评估多图拼接精度时，步骤1的方法具体为：在待拼接的两面墙的重合区域贴上圆点标定纸，各墙上圆点标定纸上的各个圆点大小一致且均匀排布，每个圆点中央内嵌一编码标记。