[发明专利]视觉系统中用于3D点云匹配的杂波评分系统及方法

权利要求书

1.一种将第一3D点云图像与第二3D点云图像对准的方法，包括：

将来自模型的第一3D点云图像提供给视觉系统处理器；

将来自目标的第二3D点云图像提供给视觉系统处理器；

为所述第一3D点云图像与第二3D点云图像的可能对准建立合格总分；

为所述第一3D点云图像与第二3D点云图像的至少一种可能对准估计覆盖分数，使得所述覆盖分数描述第一3D点云图像中的期望特征存在于第二3D点云图像中的量；以及

为所述第一3D点云图像与第二3D点云图像的至少一种可能对准估计杂波分数，使得所述杂波分数描述第二3D点云图像中的无关特征；

将总分估计为覆盖分数和杂波分数之间的差；以及

基于所述总分从所述可能对准中选择至少一种对准。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，使用3D相机和3D计算机辅助设计描述中的至少一个来定义所述模型和所述目标中的至少一个。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一3D点云图像为模型图像。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第二3D点云图像为目标图像。

5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括定义围绕所述第一3D点云图像的包围体，以估计所述覆盖分数和杂波分数。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，自动地或基于用户指定的定义来定义所述包围体的大小。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，将所述包围体设置为完全包含第一3D点云图像的最小体积形状。

8.根据权利要求1所述的方法，进一步包括基于所述第一3D点云图像和第二3D点云图像的每一个中的预定排列的点的匹配，执行所述第一3D点云图像和第二3D点云图像的初始配准。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一3D点云图像和第二3D点云图像中的每一点定义一覆盖权重。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述覆盖权重的值定义在0和1之间。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，基于杂波分数乘以杂波率常数，估计所述总分。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第一3D点云图像和第二3D点云图像中的每一点定义了值为0和1之间的覆盖权重和杂波权重，以及(a)其中所述覆盖分数为覆盖权重值的总和与第一3D点云图像中的点数的比值，以及(b)所述杂波分数为杂波权重值的总和与第一3D点云图像中的点数的比值。

13.根据权利要求5所述的方法，其中，所述包围体定义为相对于所述模型的至少一个尺寸扩展的扩展包围体。

14.一种将第一3D点云图像与第二3D点云图像对准的系统，包括：

评分模块，所述评分模块为第一3D点云图像和第二3D点云图像之间的至少一种可能对准确定覆盖分数、杂波分数以及总分，所述覆盖分数描述第一3D点云图像中的期望特征存在于第二3D点云图像中的量，所述杂波分数描述第二3D点云图像中的无关特征，所述总分为覆盖分数和杂波分数之间的差；以及

对准模块，所述对准模块基于所述总分来从所述至少一种可能对准中为所述第二3D点云图像选择至少一种对准。

15.根据权利要求14所述的系统，其中，使用3D相机和3D计算机辅助设计描述中的至少一个来定义模型。

16.根据权利要求15所述的系统，其中，所述第二3D点云图像为目标图像。