[发明专利]用于对齐3D数据集的设备，方法和系统

摘要

本发明属于3D测量，绘图和成像领域。特别地，本发明涉及3D数据集的旋转对齐。实施方式包括用于3D数据集的旋转和可选地平移对齐的装置方法和程序。将3D数据集存储为点云，将其转换为向量集，并将向量集表示为一个单位球面或高斯球面，并进行比较以获得最佳对齐。找到的最佳对齐用于将两个3D数据集旋转，已达到彼此的旋转和平移对齐。

主权项

1.一个装置包括：/n一个3D数据集采集单元，其配置为：/n在第一个位置和方向，由成像装置采集在第一个时间点上，第一个空间内的第一个3D数据集，该数据集即为第一个三维点云，此第一个点云中的每个点表示成像装置在第一个空间内的读数；并且/n在第二个位置和方向，由成像装置采集在第二个时间点上，第二个空间内的第二个3D数据集，第一个空间和第二个空间重叠成为第二个3D数据集，即第二个三维点云，此第二个点云中的每个点表示成像装置在第二个空间内的读数；/n一个存储单元，其构造为将第一个和第二个3D数据集分别存储为公共坐标系中的相应点云；并且/n一个旋转对齐处理器，其构造为：/n将存储的第一个点云变换为第一个向量集，并将存储的第二个点云变换为第二个向量集，其中第一个或第二个向量集中的每个向量表示其相应点云中相应的点和相邻点之间的关系；/n寻找到第二个向量集，相对于第一个向量集，围绕三个旋转轴中的一个或多个轴的旋转角度，从而在定义的公共坐标系中，获取第一个向量集与第二个向量集的角度分布之间的最大匹配度；并且以下操作二选一：/n输出所计算出的围绕每个或多个旋转轴匹配程度最大的旋转角度；或/n者/n旋转第二个点云，旋转的角度为公共坐标系中，所存储的围绕相应的一个或多个旋转轴的旋转角度，并在公共坐标系中，输出旋转后的第二个点云。/n