基于超分辨率的自然保护区三维重建方法
申请人信息
- 申请人:江西啄木蜂科技有限公司
- 申请人地址:330096 江西省南昌市南昌高新技术产业开发区昌东大道含弘广场现代服务产业园13楼整层
- 发明人: 江西啄木蜂科技有限公司
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 基于超分辨率的自然保护区三维重建方法 |
| 专利类型 | 发明申请 |
| 申请号 | CN202410039253.3 |
| 申请日 | 2024/1/11 |
| 公告号 | CN117557733A |
| 公开日 | 2024/2/13 |
| IPC主分类号 | G06T17/00 |
| 权利人 | 江西啄木蜂科技有限公司 |
| 发明人 | 姚光乐; 王浩; 叶绍泽; 孙莉; 黄晓霞; 李雪雪; 余峰 |
| 地址 | 江西省南昌市南昌高新技术产业开发区昌东大道含弘广场现代服务产业园13楼整层 |
摘要文本
本发明公开了一种基于超分辨率的自然保护区三维重建方法，包括获取一组自然保护区的高分辨率点云Q；将Q中点云两两组合构成点云对，若点云对中两片点云相邻，用点云局部配准得到匹配点对集合，若不相邻，先用全局配准判断两片点云是否相关，若相关再通过最近邻得到匹配点对集合；用点云间的匹配点对集合进行多点云同时配准，更新点云位姿；并用更新后的位姿集合融合点云，得到完整三维点云并映射颜色。本发明使用点云配准的方式进行三维重建，先对点云密度进行提升，通过全局配准寻找不相邻点云间的关联减少累积误差、最小化匹配点距离避免配准时仅是点云的相对位姿自洽而非几何对齐的缺陷，本发明无需大量的计算资源，重建速度快、精度高。。 （）
专利主权项内容
1.一种基于超分辨率的自然保护区三维重建方法，其特征在于：包括以下步骤；S1，获取一组自然保护区的高分辨率点云，/>为第n片点云；S2，将Q中任意相邻两片点云两两组合成点云对，对每个点云对，采用点云局部配准的方式寻找两片点云的匹配点对，构成匹配点对集合；S3，将Q中任意不相邻两片点云两两组合成点云对，对每个点云对，判断两片点云是否相关，其中一点云对的判断方法为：S31，对Q中不相邻的第片点云和第片点云/>，用全局配准的方式寻找二者间的匹配点对，所有匹配点对构成第一集合/>；mkS32，构建图G=(V, E)；将中的每对匹配点对作为一个顶点，得到顶点的集合V；对任意两匹配点对和/>，若满足/>，则在两匹配点对代表的两顶点间增加一条边，所有边构成集合E，得到图/>，其中，、/>为/>中的点，/>、/>为/>中的点，为预设的距离阈值；ηS33，提取图G的最大完全子图，用/>的所有顶点，通过最小二乘算法计算/>与/>间的刚性变换，将/>与/>对齐；S34，预设全局配准可靠性检测阈值、重合距离阈值/>、重合度阈值/>；S35，判断：对G的每个顶点，计算其对应匹配点对的距离，若有距离大于/>，则/>与不相关，否则进行/>判断；cS36，判断：对齐后的/>与/>，用最近邻搜索方式重新得到N对匹配点对，构成第二集合，计算第二集合中的每对匹配点对的距离，将距离小于/>的匹配点对构成第三集合，计算距离比值/>，/>为第三集合中匹配点对数量；S37，判断：若/>，则/>与/>不相关，否则相关；S4，对相关但不相邻的点云对，将对应的第三集合，作为其匹配点对集合；S5，用点云间的匹配点对集合进行多点云同时配准，包括步骤S51~S55，S51，构造Q中所有点云的位姿集合的表达式：
(1)，
(2)，式(1)中，、/>、/>分为第片点云/>、第片点云/>、第n片点云/>的位姿；ij式(2)中，为/>的旋转矩阵，/>为/>的平移向量，T为转置操作；S52，构造的目标函数F
(3)，式(3)中，为所有存在匹配点对集合的点云对集合，/>为/>与/>的匹配点对集合，为/>中的一组匹配点对，/>、/>；S54，求解目标函数，对位姿进行更新；S55，按步骤S52到S54，依次对中每片点云的位姿进行更新，得到更新后的位姿集合；S6，根据更新后的位姿集合融合点云，得到完整三维点云，并映射颜色。