[发明专利]一种多视点点云序列配准累计误差校正方法

摘要

一种多视点点云序列配准累计误差校正方法包括：累积误差测量、求解平差校正量、角度校正及平移校正。累积误差测量环节负责采集开环点云序列累积误差，并以四元数旋转矩阵形式存储；求解平差校正量环节负责对上一步中采集的四元数旋转矩阵进行分解，并利用分解得到的旋转轴矢量、旋转角、点云序列中的图数量等参数生成用于角度校正的四元数平差校正矩阵；角度校正环节中，点云序列中各个点云及该点云之后所有点云所形成的子点云序列分别利用平差校正矩阵进行角度校正；平移校正在角度校正的基础上测量点云序列首、尾二图公共特征点云几何中心点位移差，并将其平均分配至各个配准环节中。

主权项

一种多视点点云序列配准累计误差校正方法，其特征在于步骤如下：(1)在环状点云序列中，对首、尾二位置点云进行基于特征子点云的配准操作，获取旋转校正矩阵；所述首、尾二位置子点云采用基于点云形状的相邻视点点云配准算法手动选取；所述旋转校正矩阵以四元数旋转矩阵的形式表示；(2)分解步骤(1)中获得的四元数旋转矩阵，求解序列末位点云向序列首位点云校正过程中所使用的旋转轴矢量(α，b，c)、旋转角θ；按照点云序列中的点云数量n，获得每个点云的角度修正量θ/(n‑1)，并将所述角度修正量与所述旋转轴矢量(a，b，c)相结合，生成新的平差校正四元数旋转矩阵；(3)针对点云序列中除首位点云外的其他点云，以其加入点云序列的顺序为依据，依次使用步骤(2)中生成的平差校正四元数旋转矩阵进行角度校正；在每一幅点云的校正过程中，其后加入的点云或点云序列作为当前校正点云的一部分，同时参与校正；(4)测量角度校正后的点云序列中首图与尾图公共特征子点云几何中心的距离(Δx，Δy，Δz)，并依照步骤(2)中分解四元数旋转矩阵并求解旋转角的方法，生成每个点云的位移修正量(Δx/(n‑1)，Δy/(n‑1)，Δz/(n‑1))；针对点云序列中除第一幅点云外的其他点云，以其加入点云序列的顺序为依据，依次利用上述位移修正量进行平移校正；在每一幅点云的校正过程中，其后加入的点云或点云序列作为当前校正点云的一部分，同时参与校正。