[发明专利]一种融合图案信息的数字化车辆点云模型构建方法及系统

说明书

本发明涉及一种融合图案信息的车辆点云模型构建方法及系统，该方法通过获取待测车辆表面多帧点云数据和车辆CAD模型；将各帧点云数据从当前坐标系转换到世界坐标系，确定各帧点云数据中车辆表面信息的初始位置；任选一帧点云数据作为基准点云数据，并与待测车辆的CAD模型进行配准，得到以车辆的CAD模型坐标系为绝对基准的已配准基准点云数据；基于所述初始位置，将待配准点云数据与已配准的基准点云数据进行配准，构建待测车辆点云模型；基于车辆点云模型，将目标图案信息进行纹理映射，得到融合图案信息的车辆点云模型。能够有效重构融合图案信息的三维车辆点云模型，为车辆实现数码迷彩的高质量、高精度、自动化喷涂提供模型基础。

技术领域

本发明涉及车辆点云模型构建技术领域，特别是涉及一种融合图案信息的车辆点云模型构建方法及系统。

背景技术

车辆车身上覆盖的数码迷彩等图案信息对于提高其隐身性能具有重要的作用。目前图案信息均采用手工喷涂，需要熟练的技术工人依照图案信息进行掩膜覆盖后进行喷涂，但人工喷涂自动化程度低、喷涂耗时长、不利于工人健康，且手工喷涂误差较大，不能精准地控制漆膜厚度与喷涂出的图样效果，对车辆的隐身性能影响较大。为提高喷涂效率与质量，急需构建融合图案信息的数字化车辆点云模型，用于指导数码迷彩的高精度、高质量、自动化和智能化喷涂。

发明内容

本发明的目的是提供一种融合图案信息的车辆点云模型构建方法及系统，能够有效地重构融合图案信息的三维车辆点云模型，为后续对车辆实现数码迷彩的高质量、高精度、自动化和智能化的喷涂提供了模型基础。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种融合图案信息的车辆点云模型构建方法，所述方法包括：

获取待测车辆表面多帧点云数据和待测车辆的CAD模型；

将各帧点云数据从当前坐标系转换到世界坐标系下，确定各帧点云数据中待测车辆表面信息的初始位置；

任选一帧点云数据作为基准点云数据，将所述基准点云数据与所述待测车辆的CAD模型进行配准，得到以车辆的CAD模型坐标系为绝对基准的已配准的基准点云数据；

基于各帧点云数据中待测车辆表面信息的初始位置，将待配准点云数据与所述已配准的基准点云数据进行配准，构建待测车辆点云模型；所述待配准点云数据为除所述已配准的基准点云数据以外的各帧点云数据；

基于所述车辆点云模型，将目标图案信息进行纹理映射，得到融合图案信息的车辆点云模型；所述目标图案信息为颜色信息。

可选地，所述“任选一帧点云数据作为基准点云数据，将所述基准点云数据与所述待测车辆的CAD模型进行配准，得到以车辆的CAD模型坐标系为绝对基准的已配准的基准点云数据”，具体包括：

将所述待测车辆的CAD模型转换成CAD点云模型，并对所述CAD点云模型进行特征区域分割，得到不同特征区域的CAD点云模型；

对所述基准点云数据进行对应的特征区域分割，并将特征区域分割后的基准点云数据从当前坐标系转换到车辆的CAD模型坐标系下，得到已配准的基准点云数据。

可选地，所述“将特征区域分割后的基准点云数据从当前坐标系转换到车辆的CAD模型坐标系下，得到已配准的基准点云数据”，具体包括：

计算相同特征区域的CAD点云模型与基准点云数据之间的协方差矩阵；

对所述协方差矩阵进行奇异值分解，得到第一变换矩阵；所述第一变换矩阵为以车辆的CAD模型坐标系为绝对基准的矩阵；

将所述基准点云数据与所述第一变换矩阵相乘，得到所述已配准的基准点云数据。