[发明专利]一种复杂物体点云提取圆的方法及扫描装置

权利要求书

1.一种复杂物体点云提取圆的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、对复杂物体点云进行可视化，人工选取切片参考平面的数据点，利用平面拟合的方法获得参考切片平面的特征向量；

S2、利用两个间距为的切片平面对复杂物体点云进行切片，获得三维切面点云，其中两个切片平面分别与参考切片平面平行；且两个切片平面的间距为点云密度的倍数；

S3、采用投影法将三维切面点云转换为二维切面点云；

S4、根据二维切面点云提取圆并计算圆参数；

所述步骤S1中平面拟合方法为总体最小二乘法，参考切片平面的特征向量满足：

（1）

其中，为平面方程系数，为常数项；

所述步骤S4中的根据二维切面点云提取圆的步骤如下：

S41、将二维切面点云平移到第一象限中；

S42、对二维切面点云数据进行取整处理；

S43、对取整处理后的二维切面点云数据进行霍夫变换，初步计算圆参数；

S44、根据初步计算的圆参数，获取圆的原始二维切面点云；

S45、根据获取的圆的二维切面点云，利用最小二乘法进行圆拟合，并计算圆参数。

2.根据权利要求1所述的复杂物体点云提取圆的方法，其特征在于，所述点云密度的计算过程为：

S21、随机选取复杂物体点云中的n个点，记为点；

S22、对于选取的任一点，在复杂物体点云内搜索与距离最近的m个点，并分别计算m个点到的距离；

S23、计算点云密度，计算公式为：

（2）

其中，为点云密度，为随机选取的第i个点与距离该点最近的m个点中第k个点之间的距离。

3.根据权利要求1所述的复杂物体点云提取圆的方法，其特征在于，所述步骤S4中的圆参数包括圆心和半径。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的复杂物体点云提取圆的方法，其特征在于, 复杂物体点云通过复杂物体点云扫描装置扫描获得，该复杂物体点云扫描装置包括底座，所述底座上设置有旋转机构、控制机构和支撑杆，所述支撑杆上设置有双目相机机构，所述旋转机构和双目相机机构均与所述控制机构连接。

5.根据权利要求4所述的复杂物体点云提取圆的方法，其特征在于，所述双目相机机构包括安装架和双目相机，二者之间通过舵机连接，所述安装架固定于所述支撑杆上，安装高度可以调节，所述舵机与所述控制机构连接。

6.根据权利要求4所述的复杂物体点云提取圆的方法，其特征在于，所述旋转机构包括旋转模块和驱动模块，所述旋转模块包括旋转平台，所述旋转平台下方中心设置有转动轴，所述转动轴上设置有从动轮，所述转动轴通过轴承固定与所述底座上，所述驱动模块包括电机，所述电机固定与所述底座上，其输出轴上设置有主动轮，所述主动轮通过皮带和所述从动轮连接。

7.一种计算机存储介质，其特征在于，其内存储有可被计算机处理器执行的计算机程序，该计算机程序执行如权利要求1-3中任一项所述的复杂物体点云提取圆的方法。