[发明专利]提高三维姿态评分和消除三维图像数据杂点的系统及方法

权利要求书

1.一种在视觉系统中评估运行时3D点云相对于训练模型3D点云的3D配准姿态匹配度的方法，包括步骤：

利用视觉系统处理器对运行时3D点云相对于训练模型3D点云的候选姿态匹配度进行评分，包括提供可视性检查，所述可视性检查包括：

（a）接收3D相机光心，

（b）接收训练模型3D点云，

（c）接收运行时3D点云，以及

（d）构建多条从光心到运行时候选姿态的训练模型3D点云或运行时3D点云的多个3D点的线段；和

基于3D点沿各自线段的位置，判断是否在评分步骤中排除或包含3D点。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：限制考虑没有显式渲染运行时3D点云候选姿态的训练模型3D点云的视图的自遮挡3D点信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述评分步骤包括下列步骤中的至少一个：（a）计算覆盖度分数，所述覆盖度分数定义所包含的3D点的总数，以及（b）计算杂波分数，所述杂波分数定义所排除的运行时3D点的总数。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，定义所包含的3D点的总数的步骤包括：使用点到平面、点到线和点到点度量中的至少一个。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，包括以下中的至少一个：（a）所述评分步骤包括增量式执行可视性检查，以及（b）基于距离图像执行可视性检查。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，通过基于（a）邻近测试和/或（b）点到表面网格测试中来测试3D点是否可见，从而执行可视性检查。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述3D相机是3D相机总成的一部分，所述3D相机总成具有多个互连至所述视觉系统处理器的3D相机。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述运行时3D点云从由3D相机中的至少两个进行成像的对象中获取，其中，一部分对象在所述至少两个3D相机中的每一个相机的工作区段中被成像。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述运行时3D点云从在3D相机工作区段内被自遮挡的对象中获取。

10.一种在视觉系统中评估运行时3D点云相对于训练模型3D点云的3D配准姿态匹配度的系统，包括：

在视觉系统处理器中运行的评分进程，所述评分进程对运行时3D点云相对于训练模型3D点云的候选姿态匹配度进行评分，包括可视性检查进程，所述可视性检查进程被配置为：

（a）接收3D相机光心，

（b）接收训练模型3D点云，

（c）接收运行时3D点云，以及

（d）构建多条从光心到运行时候选姿态的训练模型3D点云或运行时3D点云的多个3D点的线段；和

判断进程，基于3D点沿各自线段的位置，判断在评分步骤中是否排除或包含3D点。

11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述评分进程被配置为（a）计算覆盖度分数，所述覆盖度分数定义所包含的3D点的总数，以及（b）计算杂波分数，所述杂波分数定义所排除的运行时3D点的总数。

12.根据权利要求10所述的系统，其中，包括以下中的至少一个：（a）所述评分进程被配置为增量式执行可视性检查，以及（b）基于距离图像执行可视性检查进程。

13.根据权利要求12所述的系统，其中，通过基于（a）邻近测试和/或（b）点到表面网格测试来测试3D点是否可见，从而执行可视性检查进程。

14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述测试由SIMD机器加速硬件执行。