[发明专利]为图像处理进行点云配准的方法和系统

权利要求书

1.一种计算机实现的方法，包括：

从一个或多个相机获得同一场景的多个图像的图像数据，所述多个图像包括第一图像和第二图像，所述第一图像和所述第二图像各自分别与第一点云和第二点云相关联，所述第一点云和所述第二点云二者分别形成该场景；

生成三维的第一重叠区域和第二重叠区域，所述第一重叠区域和所述第二重叠区域各自分别包围来自相应的所述第一点云和所述第二点云的点，并在相应的所述第一点云和所述第二点云中具有位置和尺寸；

迭代地修改所述第一重叠区域和所述第二重叠区域的位置或尺寸或这两者，以生成每次迭代的、到目前为止最佳的第一重叠区域和第二重叠区域，直至满足收敛标准为止；并且

至少部分地基于最佳的重叠区域来建立变换，并且所述变换包括旋转部分、平移部分或这两者，以在所述第一点云和所述第二点云之间转换点位置。

2.根据权利要求1所述的方法，包括：根据最佳的重叠区域的位置或尺寸或这两者在一次迭代与另一迭代之间的差异是否满足收敛标准，来确定收敛存在。

3.根据权利要求1所述的方法，包括：

形成一组候选主轴对，包括：确定通过使用所述第一点云形成的至少一个主轴，所述至少一个主轴将与通过使用所述第二点云形成的主轴配对；

生成一组重叠区域样本，该组重叠区域样本相对于初始第一重叠区域和初始第二重叠区域在位置或尺寸或这两者上发生变化，所述初始第一重叠区域和初始第二重叠区域相对于个体迭代而言是初始的；

迭代地将该组候选主轴对中最佳的主轴对与个体重叠区域样本进行匹配；并且

在每次迭代中，根据(1)所述第一点云和所述第二点云中的一者的重叠区域样本与(2)所述第一点云和所述第二点云中的另一者的重叠区域样本之间的点分布差异，来在所有重叠区域样本当中选择最佳的重叠区域样本和所匹配的最佳主轴对。

4.根据权利要求1所述的方法，包括：将所述第一点云的主轴与所述第二点云各自的主轴进行配对。

5.根据权利要求4所述的方法，包括：使用曼哈顿世界假设来检测用于形成所述主轴的平面。

6.根据权利要求5所述的方法，包括：根据分别是检测到的垂直平面的法线的两条法线形成主轴，并使用所述两条法线来计算第三轴，来形成三个针对每个主轴的轴。

7.根据权利要求4所述的方法，包括：对于被考虑进行配对的所述主轴，通过比较沿着每个轴的颜色或亮度图像数据直方图，来执行所述配对。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，每次迭代具有第一级和第二级，

在所述第一级期间，所述方法包括：确定多个第一级重叠区域样本作为所述第一重叠区域的变化，并且确定多个第二重叠区域变化，所述第二重叠区域变化中的每一者均保持有所述第二重叠区域的中心点，以将所述第二重叠区域变化与个体第一级重叠区域样本进行比较，来确定最佳的第一重叠区域，并且

在所述第二级期间，所述方法包括：确定多个第二级重叠区域样本作为所述第二重叠区域的变化，并将所述第二级重叠区域样本与所述最佳的第一重叠区域进行比较，来确定最佳的第二重叠区域。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一级重叠区域样本的变化是相对于所述第一重叠区域在中心点和边缘尺寸两者上的变化，并且所述第二级重叠区域样本的变化是相对于所述第二重叠区域在中心点上的变化，但所使用的边缘尺寸与来自所述第一级的所述最佳的第一重叠区域相同。

10.根据权利要求1所述的方法，包括：在每次迭代中，确定与所述第一重叠区域相对应的单一最佳重叠区域和与所述第二重叠区域相对应的单一最佳重叠区域；并通过下述方式来在下一次迭代中将这两个单一最佳重叠区域用作初始第一重叠区域和初始第二重叠区域：在所述下一次迭代中，在所述第一点云和所述第二点云中使用所述最佳重叠区域的位置和尺寸，而无需在各次迭代之间保持其他加权数据。