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一种树木点云非刚性配准方法及相关设备

申请号: CN202311778058.4
申请人: 深圳大学
更新日期: 2026-03-09

专利详细信息

项目 内容
专利名称 一种树木点云非刚性配准方法及相关设备
专利类型 发明申请
申请号 CN202311778058.4
申请日 2023/12/22
公告号 CN117437269A
公开日 2024/1/23
IPC主分类号 G06T7/33
权利人 深圳大学
发明人 王伟玺; 洪林平; 谢林甫; 黄鸿盛; 汤圣君; 李晓明; 郭仁忠
地址 广东省深圳市南山区粤海街道南海大道3688号

摘要文本

深圳大学取得“一种透气窗帘布”专利技术,本发明公开了一种树木点云非刚性配准方法及相关设备,所述方法包括:提取树木待配准点云和目标点云的点云骨架,识别树冠部分和树干部分,去除树冠部分点云,保留树干部分点云,得到待配准树干点云和目标树干点云;根据待配准树干点云和目标树干点云的点坐标和重心坐标,将点云平移到以重心为原点的坐标系中;使用点云法向计算协方差矩阵,以最小特征值向量作为树干点云的生长方向,完成生长方向轴对齐;计算待配准树干点云进行缩放、翻转和偏航旋转后的均方根误差,根据最小均方根误差对应旋转方案对待配准树干点云再次进行缩放、旋转和偏航旋转,以完成点云粗配准;对待配准树干点云进行ICP配准操作,输出配准后的树木点云。

专利主权项内容

1.一种树木点云非刚性配准方法,其特征在于,所述树木点云非刚性配准方法包括:获取树木待配准点云和目标点云,利用树木点云骨架提取算法提取所述树木待配准点云和所述目标点云的点云骨架,根据所述点云骨架识别所述树木待配准点云和所述目标点云的树冠部分和树干部分,去除树冠部分点云,保留树干部分点云,得到待配准树干点云和目标树干点云;根据所述待配准树干点云和所述目标树干点云的点坐标和重心坐标,将所述待配准树干点云和所述目标树干点云平移到以重心为原点的坐标系中;分别计算所述待配准树干点云和所述目标树干点云的法向协方差矩阵,根据所述法向协方差矩阵确定所述待配准树干点云和所述目标树干点云的生长方向轴,根据所述生长方向轴计算得到罗德里格旋转矩阵,利用所述罗德里格旋转矩阵对所述待配准树干点云的生长方向轴进行对齐;计算所述待配准树干点云进行缩放、翻转和偏航旋转后的均方根误差,根据得到的最小均方根误差的缩放、旋转和偏航对应的旋转方案,对所述待配准树干点云再次进行缩放、旋转和偏航旋转,以完成点云粗配准;对所述待配准树干点云进行ICP配准操作,输出配准后的树木点云。