[发明专利]一种用于局部形变测量的稀疏标志点数据配准方法及装置

权利要求书

1.一种用于局部形变测量的稀疏标志点数据配准方法，其特征在于，包括：

根据摄影测量所获取的稀疏标志点点集；

将所述稀疏标志点点集中点的拓扑信息转化为特征描述，得到特征描述结果，其中，拓扑信息表示所述稀疏标志点点集中邻域点之间的位置关系，特征描述表示所述稀疏标志点点集中邻域点之间相对位置关系和距离；

根据所述特征描述结果，建立变形前后的标志点的对应关系；

根据所述对应关系确定未发生形变的标志点，并利用未发生形变的标志点进行配准。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述稀疏标志点点集的拓扑信息转化为特征描述，包括：

利用KD树检索，在稀疏标志点的点集P中查找距离P_o最近的k个点,其中，k为正整数，P_o表示所述点集P内的一个点；

根据查找到的k个点与P_o的欧氏距离d_i，将所述查找到的k个点按照由近至远的顺序，构成k邻域点集P_k；

利用P_o和所述点集P_k，建立局部坐标系(u,v,w)，通过所述局部坐标系(u,v,w)获取P_o法矢n_o和点P_i法矢n_i的偏差，将所述偏差作为所述特征描述，所述偏差包括：利用所述局部坐标系记录的点P_i的角度和距离，且所记录的点P_i和P₀作为一组特征描述，其中，u、v和w分别表示所述局部坐标系的三个坐标轴。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述得到特征描述结果包括：

按照k邻域点集P_k中的顺序，建立点P_o的k*4描述矩阵D，作为点Po的描述子，其中D＝(D₁,D₂,…,D_k)^T，D1，D2，…，Dk表示为所述矩阵D内的待描述点与k邻域内每个的描述向量；

将描述矩阵D继续变换，得到D＝(β^T,B)，其中，β为k维的向量，由各邻域点到点P_d的欧氏距离构成；B为k*3的矩阵，由各邻域点到点P_d的角度特征构成；

重复上述过程，直至获取所述点集P中所有点的描述子，将所述点集P中所有点的描述子构成对应的集合F_P，作为所述特征描述结果。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述特征描述结果，建立变形前后的标志点的对应关系，包括：

根据欧氏距离，获取距离向量β_pi和β_qj相似程度，其中，所述相似程度表示为：其中β_pi表示一个点描述子的距离向量，β_qj表示另一个点描述子的距离向量，a_im表示所述点集P中编号为i的点的距离向量的第m个元素,b_jm表示所述点集Q中编号为j的点的距离向量的第n个元素,i表示点在点集P中编号,j表示点在点集Q中编号,m表示数值在1至k之间的正整数；

利用所述相似程度，获取所述点集P和Q的对应点对，其中，P和Q指代不同时段的测量数据的集合，点集Q为在点集P之后获取的点集。