旋轉(zhuǎn)不變特征描述子的點(diǎn)云自動(dòng)配準(zhǔn)方法

黃歡歡，程　旭，鐘　凱，李中偉，史玉升，何萬(wàn)濤,2

(1.華中科技大學(xué) 材料成形與模具技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，武漢 430074；2.黑龍江科技大學(xué) 現(xiàn)代制造工程中心，哈爾濱 150022)

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旋轉(zhuǎn)不變特征描述子的點(diǎn)云自動(dòng)配準(zhǔn)方法

黃歡歡1，程旭1，鐘凱1，李中偉1，史玉升1，何萬(wàn)濤1,2

(1.華中科技大學(xué) 材料成形與模具技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，武漢 430074；2.黑龍江科技大學(xué) 現(xiàn)代制造工程中心，哈爾濱 150022)

針對(duì)不同視角下獲取的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，提出一種基于旋轉(zhuǎn)不變特征描述子的點(diǎn)云自動(dòng)配準(zhǔn)方法。該方法通過(guò)引入旋轉(zhuǎn)不變特征描述子，可以在不依賴(lài)點(diǎn)云初始空間姿態(tài)前提下，計(jì)算得到待匹配點(diǎn)云間的初始位置關(guān)系，完成粗配準(zhǔn)；針對(duì)配準(zhǔn)過(guò)程中可能存在的錯(cuò)誤匹配，提出了一種剛性變換一致性檢驗(yàn)算法，用于實(shí)時(shí)監(jiān)督多視角三維重建過(guò)程，有效避免誤匹配對(duì)于重建結(jié)果的影響；精配準(zhǔn)階段采用改進(jìn)的迭代最近點(diǎn)算法完成二次配準(zhǔn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：該算法具有穩(wěn)定性強(qiáng)、重建精度高的優(yōu)點(diǎn)，能夠滿(mǎn)足多視點(diǎn)云配準(zhǔn)的要求。

機(jī)器視覺(jué)； 自動(dòng)配準(zhǔn)； 特征描述子； 一致性檢測(cè)

0　引　言

面結(jié)構(gòu)光三維測(cè)量法作為一種測(cè)量速度快、精度高的非接觸式光學(xué)測(cè)量方法，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)零件檢測(cè)、產(chǎn)品質(zhì)量控制、生物醫(yī)學(xué)和歷史文物保護(hù)等領(lǐng)域[1-3]。在測(cè)量過(guò)程中，由于被測(cè)物自身和環(huán)境的遮擋以及測(cè)量范圍的限制，單次測(cè)量結(jié)果通常只能得到部分表面三維數(shù)據(jù)，因此，需要從多個(gè)視角對(duì)被測(cè)物進(jìn)行測(cè)量以獲得完整三維數(shù)據(jù)。……