[发明专利]融合快速点特征直方图的改进ICP待测物体点云拼接方法

摘要

本发明公开了一种融合快速点特征直方图的改进ICP待测物体点云拼接方法。投射标准正弦数字光栅到待测物体表面，通过CCD相机不同视角拍摄物体表面被投射标准正弦数字光栅后的条纹图像，获得多视角的拍摄点云；针对需要拼接的两个拍摄点云，由每个拍摄点云构建k‑d树并插值获得插值后点云；针对需拼接两个插值后点云，计算快速点特征直方图，进行随机采样一致变换获得点云结果；采用改进的迭代最近点方式处理获得第一个插值后点云经精配准的点云；叠加点云并网格划分，实现两个不同视角的拍摄点云的拼接。本发明对于拼接点云初始位置要求低，显著提高鲁棒性不易陷入局部最优，提高拼接精度，实现多视角下点云的精确拼接，可满足实际工业应用需求。

主权项

1.一种融合快速点特征直方图的改进ICP待测物体点云拼接方法，其特征在于：步骤1)，投射标准正弦数字光栅到待测物体表面，通过CCD相机从不同的视角拍摄物体表面被投射标准正弦数字光栅后的条纹图像，利用反正切函数对每个条纹图像进行求解得到相位值，将所求的相位值进行解包裹反求得到待测物体的表面点云，然后进行预处理获得多个拍摄点云，从而获得了多视角的拍摄点云；步骤2)，拍摄点云迭代插值：针对需要拼接的两个拍摄点云，由每个拍摄点云构建k‑d树，遍历构建三角网格并插值，多次迭代直至满足点云密度要求，获得插值后点云；步骤3)，粗配准阶段：针对需要拼接的两个插值后点云，计算第一个插值后点云的快速点特征直方图，在第二个插值后点云中找到与快速点特征直方图相似的点，进行随机采样一致变换获得第一个插值后点云经粗配准的点云结果；步骤4)，精配准阶段：采用改进的迭代最近点方式对第一个插值后点云经粗配准的点云进行处理获得第一个插值后点云经精配准的点云；步骤5)，叠加阶段：对第一个插值后点云经精配准的点云和第二个插值后点云叠加并进行网格划分，对网格内的所有点求取中心点替换覆盖网格内的所有点，实现两个不同视角的拍摄点云的拼接。