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专利号: 202311047863X
申请人: 西南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于计算机视觉的三维点云图像融合方法,其特征在于,包括:步骤S001,采集图像数据和对应的三维点云数据,并根据采集装置获得图像数据对应的坐标关系;

步骤S002,根据二维图像数据中相似区域之间的分布情况,将不同比例的二维图像数据叠加到最大的二维图像数据上;基于最大的二维图像数据,根据叠加的次数设置不同分段的点云数据;

步骤S003,将每个分段中的点云数据分布特征进行提取,获取叠加图像和叠加图像对应的叠加区域;基于采样区域密度,得到获得密度一致的均匀区域;基于叠加区域和均匀区域对应的点云数据,获取结构差异度;基于叠加区域和均匀区域获得全局特征与池化后的最大特征,得到第一结构复杂度和第一结构复杂度对应的关键点;

所述结构差异度表现为:

其中, 是 , 是表示内部三

角形 其中的一条边的法向量, 中与 对应的一条边的法向量;

所述第一结构复杂度表现为:

其中,是第一结构复杂度,是设置的超参数, 是指

,将每个内部三角形之间的结构差异度

结合后就是对应分段的点云数据的第一结构复杂度;

步骤S004,根据每个叠加点对应的第一结构复杂度,进行三维数据转换,获得局部特征,若局部特征外还存在关键点,则对其他的区域特征进行相连,得到第二结构复杂度;根据第二结构复杂度转换生成三维模型;

所述第二结构复杂度表现为:

其中,是指当前点云数据的特征分数,是指点云数据中关键点之间的距离, 是每个关键点的距离之和,是指当前点云数据的第一结构复杂度,是指当前点云数据的第二结构复杂度。

2.如权利要求1所述的基于计算机视觉的三维点云图像融合方法,其特征在于,将连续时段内的叠加图像进行合并处理,将相同叠加次数的图像区域视为一组,分成不同分段,获取对应分段内的点云数据。

3.如权利要求1所述的基于计算机视觉的三维点云图像融合方法,其特征在于,去除点云数据中的噪声点、偏移点,将点云数据中的稀疏点云数据与残缺点云数据,进行叠加,获取对应的叠加后的点云数据,并将稀疏点云数据与残缺点云数据统一到同一视角内;与叠加后的点云数据进行合并,得到点云数据对应的叠加区域;

对点云数据进行迭代采样,根据当前采样区域的密度,进行自适应采样,获得密度一致的均匀区域,针对叠加区域和均匀区域之间最近邻点的距离,获得均匀区域与叠加区域之间的偏移量;

获取点云三维特征数据、视图二维特征、叠加区域特征融合获得叠加特征;

获取点云三维特征数据、视图二维特征、均匀区域特征融合获得均匀特征;

偏移量获得方式,根据叠加区域与均匀区域相似区域之间距离的变化的均值,根据偏移量将叠加区域与均匀区域进行叠加,得到精准强化后的点云数据。

4.如权利要求1所述的基于计算机视觉的三维点云图像融合方法,其特征在于,获取每一段点云数据中任意一点记为第一原点,第一原点满足以下条件:第一原点位于点云数据中密度最大的区域, 且第一原点与当前区域内所有的近邻点均处于可连接状态;

第一原点与任意两个近邻点均可以形成三角形连接,每个三角形内的像素点均值均小于预设阈值;

第一原点在每段点云数据中至少存在一个,每个第一原点之间互为顶点。

5.如权利要求1所述的基于计算机视觉的三维点云图像融合方法,其特征在于,当所述第一结构复杂度大于预设复杂度时,权重为第一结构复杂度占总体第一结构复杂度的比值,小于预设复杂度时,权值设为0。

6.如权利要求1所述的基于计算机视觉的三维点云图像融合方法,其特征在于,基于叠加区域和均匀区域获得全局特征与池化后的最大特征,将最大特征进行叠加,得到第一结构复杂度。

7.如权利要求1所述的基于计算机视觉的三维点云图像融合方法,其特征在于,若局部特征外还存在关键点,则对其他的区域特征进行相连,得到第二结构复杂度,且第二结构复杂度内关键点不超过设定的距离阈值。