[发明专利]一种三维扫描视点规划方法、装置及计算机可读存储介质

权利要求书

1.一种三维扫描视点规划方法，其特征在于，包括：

获取待扫描物体的低精度数字化模型；所述低精度数字化模型用于表征所述待扫描物体的空间信息；

根据预设的视点规划算法，对所述低精度数字化模型上的点云数据进行视点规划计算；

在确定符合预设的算法终止条件时，将所计算出的所有视点信息确定为三维传感器在对所述待扫描物体进行整体扫描时的目标视点集合；所述视点信息包括视点位置信息和视点方向信息；

其中，所述对所述低精度数字化模型上的点云数据进行视点规划计算包括：

对所述低精度数字化模型上的点云数据进行表面法线估计，得到所述待扫描物体表面的点云法向量；

将所述点云法向量转化至球坐标系下，并将处于球坐标系下的所述点云法向量划分为M行×N列的矩阵；

对所述矩阵内每个分组区域的点云法向量数量进行直方图统计，并以所述每个分组区域为中心，将预设大小的窗口在所述矩阵上进行循环移动，然后统计每次窗口中的点云法向量数量，确定所述点云法向量数量最大的窗口，再基于所述点云法向量数量最大的窗口中心的点云法向量，确定所述三维传感器的指向方向n_i＝(x_i,y_i,z_i)；

对所述点云法向量数量最大的窗口内的点云构建最小包围盒，并基于所述三维传感器的视场空间大小对所述最小包围盒进行划分，确定所划分的空间中心的三维坐标C_i＝(x_i,y_i,z_i)；

基于所述n_i、C_i以及所述三维传感器的对焦距离D，确定所述三维传感器在空间中的视点信息。

2.如权利要求1所述的三维扫描视点规划方法，其特征在于，在根据预设的视点规划算法，对所述低精度数字化模型上的点云数据进行视点规划计算之前，还包括：

对所述低精度数字化模型进行边缘修整处理；

所述根据预设的视点规划算法，对所述低精度数字化模型上的点云数据进行视点规划计算包括：

根据预设的视点规划算法，对边缘修整处理后的低精度数字化模型上的点云数据进行视点规划计算。

3.如权利要求1所述的三维扫描视点规划方法，其特征在于，所述确定符合预设的算法终止条件包括：

基于当前待计算的点云数量N_present确定符合预设的算法终止条件；所述N_present为删除此前已计算的点云之后，从所剩余的点云中所确定的待计算点云的数量。

4.如权利要求3所述的三维扫描视点规划方法，其特征在于，所述基于当前待计算的点云数量N_present确定符合预设的算法终止条件包括：

根据当前待计算的点云数量N_present与初始点云数量N_total,确定点云比率p＝N_present/N_total；

在所述p低于预设的比率阈值时，确定符合预设的算法终止条件。

5.如权利要求1所述的三维扫描视点规划方法，其特征在于，所述窗口的大小基于所述三维传感器的视场角以及可见性约束条件确定；所述可见性约束条件为所述点云法向量与所述三维传感器的视点方向的乘积小于零。

6.如权利要求1所述的三维扫描视点规划方法，其特征在于，所述对所述点云法向量数量最大的窗口内的点云构建最小包围盒包括：

采用主元分析PCA方法获得所述点云法向量数量最大的窗口内的点云的特征向量，并基于所获取的特征向量重新定义坐标轴；

确定在重新定义的坐标轴下，所述点云法向量数量最大的窗口内的点云的质心，并基于所述重新定义的坐标轴以及所述质心，对所述点云法向量数量最大的窗口内的点云构建最小包围盒。