[发明专利]一种基于3D双边对称的复杂桌面点云分割的方法

摘要

一种基于3D双边对称的复杂桌面点云分割的方法，属于计算机图像视觉领域。首先对采集的桌面复杂点云做精简预处理，然后通过提取和匹配点云中的曲面法线的边缘曲线，有效地检测场景中的3D双边对称，建立对称假设并使用对称假设来初始化分割过程，最后，根据双边对称约束属性进行点云分割。实验结果表明，本发明的方法可以将桌面复杂点云分割完全，并使得点云分割更加准确。

主权项

1.一种基于3D双边对称的复杂桌面点云分割的方法，其特征是包括以下步骤：(1)提取点云边界，检测对称的边界曲线来匹配点云对称；(2)找到点云分布的主要特征，并使用其最大值作为对齐两条曲线的对称平面，该过程将在每对边界曲线上运行，对输入点云S将会产生一系列3D双边对称平面假设集合S；(3)根据(2)的对称假设集合，利用3D双边对称约束属性对桌面场景复杂点云进行分割，检测点是否满足对称假设集合S；(4)去除无效对称假设集，利用ICP配准算法，将得到的分割点云H与原始点云S配准，为了确保快速和准确的收敛，使用点对应距离度量来进行对应性估计，并且强制匹配是一一对应的得到分割后的点云；步骤(2)所述的对称假设集合S，为了检测点云中点是否满足对称假设集合，分为三种情况：1)点云p恰好和点云P上对称对应；2)点云p被对称对应到被遮挡的位置，不支持对称但却满足在点云P内；3)点云p对称对应到一个非密闭空间，则不属于假设集合S，通过上述的三种对称情况，找到相应的对称假设集，即对称边界曲线中的点；找到对称假设集合S后，在物体分割的时候，首先将对称一致性的点云保留，不满足对称一致性的点云去除，为了分割场景中所有点云对象，需要建立基于多个图的前景分割问题，为每个对称假设构造一个图，其中节点对应于点云的相邻点之间以及对称相邻点之间建立边，设ξ＝{f_g,b_g}分别是对应于对象和背景的标签；通过找到将标签f_p∈ξ分配给点云中的所有点的标签f来分割对象假设。