[发明专利]一种融合颜色矩信息的三维点云配准方法

摘要

一种融合颜色矩信息的三维点云配准方法，已知模板颜色点云和待配准的目标颜色点云，在给定初始配准参数的基础上，第一步分别计算两个点云中每个点的颜色一阶矩、二阶矩和三阶矩特征；第二步根据融合了点云三维空间信息和颜色矩信息的形状‑颜色联合特征设计点云配准的目标函数；第三步根据联合特征的加权距离度量，构建模板颜色点云和目标颜色点云之间点对点的对应关系；第四步利用模板颜色点云和目标颜色点云之间点对点的对应关系求解空间配准的变换参数，并对目标颜色点云进行空间变换；第五步迭代上述的第三步和第四步，直至达到迭代终止条件，最终完成模板颜色点云与目标颜色点云的配准；本发明能够有效地降低由于点云局部缺失和噪声对配准结果的影响，提高三维点云配准的精确性与鲁棒性。

主权项

1.一种融合颜色矩信息的三维点云配准方法，其特征在于：利用颜色矩生成三维颜色点云的颜色特征向量，使用形状-颜色联合特征对目标颜色点云与模板点颜色云进行配准，具体包括如下步骤：步骤1：获取需要配准的目标颜色点云P与模板颜色点云Q，点云数据包含目标颜色点云P中每个点及模板颜色点云Q中每个点在三维空间中的空间坐标以及在RGB颜色空间中的颜色值；提取P、Q点云中点的颜色特征：对于目标颜色点云P中每个点在点云中所处邻域内距离最近的K个点，得到点在点云P中包含K个邻近点的邻域点云子集，利用子集内各个点的颜色值，分别计算出它们在RGB三个颜色分量上的一阶矩即均值、二阶矩即方差、三阶矩即斜度，生成该点的九维颜色矩特征值向量，用来表示该点周围的颜色分布信息；同理，对模板颜色点云Q中每个点采用同样方法计算出所有点的颜色矩特征；步骤2：根据点云的三维空间信息与颜色矩特征信息构建形状-颜色联合特征，建立包含联合特征信息的点云配准目标函数；点云配准目标函数如下： min R , t → , c ( i ) ∈ { 1 , ... , N Q } Σ i = 1 N P ( | | ( R p → i + t → ) - q c ( i ) → | | 2 2 + ω ( M p i → - M c ( i ) → ) 2 ) , s . t . R T R = I n , det ( R ) = 1 ]]>其中，c(i)表示目标颜色点云P与模板颜色点云Q中点对点的对应关系，

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