[发明专利]离散点云整合系统及方法

权利要求书

1.一种离散点云整合系统，该系统包括计算机、与该计算机相连的扫描器及治具，所述治具上放置有一个扫描物体，其特征在于，该治具上还有三个组成不等边三角形的小球，所述计算机包括：

点云获取模块，用于获取扫描器扫描物体每一面所得的物体的点云以及对应于该每一面的治具上三个小球的点云；

球拟合模块，用于根据扫描物体每一面所得的三个小球的点云分别拟合出一组小球；

计算模块，用于计算各组拟合小球中每个小球的位置，以及计算各组拟合小球中每两个小球之间的距离；

匹配模块，用于以物体的某一面为基准面，以扫描该面得到的拟合小球为基准小球，找到其它面中与该面各个小球相匹配的小球；及

对齐模块，用于将扫描物体其它面所得到的各组拟合小球根据匹配关系经过平移、旋转变换对齐到作为基准的拟合小球所在的位置，得到对齐过程中的变换矩阵，并以扫描物体基准面得到的物体的点云为基准点云，根据所得到的变换矩阵将扫描物体各面得到的点云对齐到该基准点云所在的位置，得到物体完整的点云。

2.如权利要求1所述的离散点云整合系统，其特征在于，所述治具上三个小球两两之间的距离不相等。

3.如权利要求1所述的离散点云整合系统，其特征在于，所述计算机还包括点云修剪模块，用于对拟合出的各小球的杂乱点云进行修剪，及用于在得到物体完整的点云后删除拟合小球及扫描物体各面所得到的治具上三个小球的点云。

4.如权利要求1所述的离散点云整合系统，其特征在于，所述计算机还包括点云输出模块，用于输出对齐后的物体完整的点云，并报告对齐精度。

5.一种离散点云整合方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

将待扫描物体固定于可翻转且含有三个组成不等边三角形的小球的治具上；

翻转治具扫描该物体的所有面，在扫描该物体每一面的同时，将治具上的三个小球扫描一次；

获取扫描该物体各面得到的该物体的点云，及扫描物体该面得到的治具上三个小球的点云；

根据扫描物体每一面所得的三个小球的点云分别拟合出一组小球；

计算每一组拟合小球中各小球的位置，并计算各组拟合小球中每两个小球之间的距离；

以物体的某一面为基准面，以扫描该面得到的拟合小球为基准小球，找到其它面中与该面各小球相匹配的小球；

将扫描物体其它面所得到的各组拟合小球根据匹配关系经过平移、旋转变换对齐到作为基准的拟合小球所在的位置，得到对齐过程中的变换矩阵；及

以扫描物体基准面得到的物体的点云为基准点云，根据所得到的变换矩阵将扫描物体各面得到的点云对齐到该基准点云，得到物体完整的点云。

6.如权利要求5所述的离散点云整合方法，其特征在于，所述治具上三个小球两两之间的距离不相等。

7.如权利要求5所述的离散点云整合方法，其特征在于，该方法还包括以下步骤：

对拟合出的各小球的杂乱点云进行修剪。

8.如权利要求5所述的离散点云整合方法，其特征在于，该方法还包括以下步骤：

在得到物体完整的点云后，删除拟合小球及扫描物体各面所得到的治具上三个小球的点云。

9.如权利要求5所述的离散点云整合方法，其特征在于，该方法还包括以下步骤：

输出对齐后的物体完整的点云，并报告对齐精度。