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专利号: 2024105914949
申请人: 山东省计算中心(国家超级计算济南中心)
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-22
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于双层聚焦‑注意力特征交互的点云配准方法,其特征在于,包括:在粗尺度和精细尺度上,对待配准的两个点云分别进行采样和局部特征提取,得到超点及对应的粗尺度特征、精细点及对应的精细尺度特征;

通过密集特征交互和聚焦注意力特征交互,对超点的粗尺度特征进行特征增强,基于增强后的粗尺度特征,在特征空间和几何空间的双重约束下进行超点匹配,得到超点的对应关系;

基于超点的对应关系,对精细点的精细尺度特征进行聚焦注意力特征交互及特征相似度计算,得到精细点的对应关系;

依据精细点的对应关系计算候选变换,从候选变换中选择两个点云间的最终变换;

其中,所述双层聚焦‑注意力特征交互包括粗尺度特征的聚焦注意力特征交互和精细尺度特征的聚焦注意力特征交互。

2.如权利要求1所述的基于双层聚焦‑注意力特征交互的点云配准方法,其特征在于,所述超点及对应的粗尺度特征,具体为:利用主干网络对输入的点云{P,Q}进行下采样和局部特征提取,得到超点及对应的粗尺度特征。

3.如权利要求1所述的基于双层聚焦‑注意力特征交互的点云配准方法,其特征在于,所述精细点及对应的精细尺度特征,具体为:主干网络逐渐对下采样点进行上采样,得到精细点,并为精细点提取局部特征,得到精细尺度特征。

4.如权利要求1所述的基于双层聚焦‑注意力特征交互的点云配准方法,其特征在于,所述通过密集特征交互和聚焦注意力特征交互,对超点的粗尺度特征进行特征增强,具体为:采用超点聚焦注意力转换器,首先利用几何变换器,通过密集特征交互,对超点内部和超点之间的全局信息进行编码,然后利用超点聚焦注意力模块,进行聚焦注意力特征交互,从超点的邻域中选择关键点,然后通过与关键点的交互来增强超点的特征可辨别性和特征一致性。

5.如权利要求4所述的基于双层聚焦‑注意力特征交互的点云配准方法,其特征在于,所述从超点的邻域中选择关键点,使用以下两个指标选择关键点:计算超点 与其多个邻近点  之间的特征相似度;

计算特征空间中任意两点之间相似度的显著性。

6.如权利要求1所述的基于双层聚焦‑注意力特征交互的点云配准方法,其特征在于,所述在特征空间和几何空间的双重约束下进行超点匹配,得到超点对应关系,具体为:利用对偶归一化运算得到匹配分数并建立假定的对应关系;

在几何空间中为假定的对应关系构建一组最近的虚拟超点对;

在特征空间中对虚拟超点对进行匹配检验,基于匹配得分对假定的对应关系进行筛选,得到最终的超点对应关系。

7.如权利要求1所述的基于双层聚焦‑注意力特征交互的点云配准方法,其特征在于,所述精细点的对应关系,具体计算步骤为:利用点聚焦注意力模块,对所述精细点及对应的精细尺度特征进行点聚焦注意力特征交互,增强精细尺度下特征的判别能力,得到增强后的精细尺度特征;

计算精细尺度特征间的相似度,基于相似度精细点的匹配,得到精细点的对应关系。

8.基于双层聚焦‑注意力特征交互的点云配准系统,其特征在于,包括特征提取模块、超点匹配模块、精细点匹配模块和变换计算模块:特征提取模块,被配置为:在粗尺度和精细尺度上,对待配准的两个点云分别进行采样和局部特征提取,得到超点及对应的粗尺度特征、精细点及对应的精细尺度特征;

超点匹配模块,被配置为:通过密集特征交互和聚焦注意力特征交互,对超点的粗尺度特征进行特征增强,基于增强后的粗尺度特征,在特征空间和几何空间的双重约束下进行超点匹配,得到超点的对应关系;

精细点匹配模块,被配置为:基于超点的对应关系,对精细点的精细尺度特征进行聚焦注意力特征交互及特征相似度计算,得到精细点的对应关系;

变换计算模块,被配置为:依据精细点的对应关系计算候选变换,从候选变换中选择两个点云间的最终变换;

其中,所述双层聚焦‑注意力特征交互包括粗尺度特征的聚焦注意力特征交互和精细尺度特征的聚焦注意力特征交互。

9.一种电子设备,其特征是,包括:

存储器,用于非暂时性存储计算机可读指令;

处理器,用于运行所述计算机可读指令;

其中,所述计算机可读指令被所述处理器运行时,执行上述权利要求1‑7任一项所述的方法。

10.一种存储介质,其特征是,非暂时性地存储计算机可读指令,其中,当所述计算机可读指令由计算机执行时,执行权利要求1‑7任一项所述的方法。