[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

说明书

本发明实施例公开了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，涉及光学测量技术领域，能够提高局部形变测量场景下的稀疏标志点数据配准的准确度。本发明包括：从所拍摄的标志点中得到稀疏标志点点集；将所述稀疏标志点点集的拓扑信息转化为特征描述，得到特征描述结果；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。本发明用于局部形变后，将前后稀疏标志点数据配准到同一测量坐标系下。

技术领域

本发明涉及光学测量技术领域，尤其涉及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。

背景技术

目前，在航空航天、汽车船舶、机电重工等大型装备制造行业中，面向大尺寸的摄影测量技术因其便携、快速和高精度的优点，得到广泛应用。但也存在一些问题，主要是摄影测量需要通过特征基准点进行匹配，一旦这些点位变形，不可避免地会导致最终的结果有较大的偏差。

为应对移动、震动或者变形的物体，工业上一般采用多相机摄影测量系统。而大型装备制造装配周期较长，多相机摄影测量系统难以长时间进行测量。为将摄影测量更加有效得应用于大型装备制造装配变形分析，有人提出稀疏标志点数据的特征描述算法，用以匹配变形前后的标志点数据。

但是现有的点云数据匹配研究，主要针对点云密度较高的数据，通常采用“先粗后精”的处理方法。粗配准主要分为基于RANSAC和基于特征的配准方法，其中基于特征匹配的方式，更具有效率和鲁棒性。但是这些描述方法适用于解决密度较高的点云匹配，稀疏标志点数据匹配的效果并不出众，面对有局部形变的稀疏标志点数据，标志点配准的准确度往往会大幅下降。

发明内容

本发明的实施例提供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，能够提高局部形变测量场景下的稀疏标志点数据配准的准确度。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，本发明的实施例提供的方法，包括：

从所拍摄的标志点中得到稀疏标志点点集；

将所述稀疏标志点点集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。

第一方面，本发明的实施例提供的装置，包括：

预处理模块，用于从所拍摄的标志点中得到稀疏标志点点集；

处理模块，用于将所述稀疏标志点点集的拓扑信息转化为特征描述，得到特征描述结果；

关联模块，用于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；

配准模块，用于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。

本发明实施例提供的用于局部形变测量的稀疏标志点数据配准方法及装置，针对背景技术中所涉及到的局部变形前后摄影测量数据的配准，提出了一种稀疏标志点特征描述算法，该方法建立了稀疏点形变前后的对应关系，并能有效地筛选出几乎不发生形变的点，能有效解决稀疏标志点数据的匹配问题。具体提出了一种稀疏数据邻域拓扑信息的描述算法。首先，该算法获取目标点k邻域内的点。其次，利用目标点和领域点的拓扑信息，实现对当前标志点的唯一描述。第三，利用描述信息，建立变形前后标志点的对应关系，并筛选出几乎不发生形变的点对。最后，将没有变形的点对作为匹配的基准点，用于稀疏标志点的匹配。

附图说明