[发明专利]一种基于拓扑特征的点云配准算法

权利要求书

1.一种基于拓扑特征的点云配准算法，其特征在于，将点云配准过程分为粗配准和精确配准两个阶段，在初始配准阶段，利用基于拓扑特征的粗配准算法，以提高整体算法的效率；在精确配准阶段，利用的基于拓扑特征的点云ICP精确配准算法，以提高点云配准的准确度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用基于拓扑特征的点云粗配准算法，首先计算点云的重心，将各点云的重心重合得到粗配准的平移向量，其次提取了各点云的两对最远距离拓扑特征点(边界特征和突出特征点)，对得到的拓扑特征点对匹配，最后通过特征点对计算得到粗配准的旋转矩阵。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用基于拓扑特征的点云ICP精确配准算法进行点云的最终配准，首先提取了拓扑特征点；其次根据邻域重心计算数据集中特征点与参考集的最近点确定对应点集；最后，根据对应点集采用四元素法计算出变换参数，并根据变换参数变换数据集。算法重复以上过程，直到满足结束条件。

4.根据权力要求2所述的方法，其特征在于，计算初始旋转矩阵时，提取了各点云的两对最远距离拓扑特征点，通过四个特征点计算为后面的精确配准提供了一个良好的初始旋转矩阵。

5.根据权力要求3所述的方法，其特征在于，精确配准阶段，配准元素选择拓扑特征点，确定对应点集时采用的策略是选取邻域重心的最近点为对应点，加入了对邻域特征的考虑。