专利名称：一种光学测量方法
技术领域：
本发明涉及一种光学测量方法。
背景技术：
现有的光学测量设备在获取被测物体的整体数据过程中，主要采用两种方法①在测量前需要将标签点贴在被测物体上。②在测量前不贴制标签点，但在测量过程中需要采用人工交互的方式拾取被测物体上的特征点。可以看出，现有的两种测量方法均需要进行人工干预，而且，标签点的位置贴放以及特征点的选取，都会影响测量结果。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种光学测量方法，充分利用测量数据本身的几何特性来获得被测物体的整体数据，解决了现有的光学测量方法需要进行人工干预，而且标签点的位置贴放以及特征点的选取都会影响测量结果的问题。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案本发明公开了一种光学测量方法，其特征在于包括以下步骤1)首先根据测量数据点邻域内的点估算曲面在这一测点处的法矢，并对法矢方向进行调整以使各测点处的法矢都指向曲面的同一侧，然后计算各个测点的曲率；2)根据每个测点的曲率来识别出可匹配点对集合，计算将每一个点对的法矢方向映射为一致的三维空间变换，采用几何哈希的方法找出使得最多数量的点对法矢一致的变换，运用该变换将所测得的散乱数据点作初次配准；3)以初次配准后两模型的位置作为新的初始位置，用步骤2中统计出的匹配点对集合作为初始的匹配点对集合，用最近点迭代法实现散乱数据点的精确配准。
由于采用了以上的方案，使本发明具备的有益效果在于不需要人工贴制标签点，也不需要人为添加任何几何和拓扑信息，仅利用测量数据本身的几何特性来获得被测物体的整体数据。
图1是本发明的空间法矢的映射及其旋转轴设定的示意图。
图2是本发明实施例的第一、第二个视角下两组点云的初次配准结果的示意图。
图3是本发明实施例的第一、第二个视角下两组点云的二次配准结果的示意图。
具体实施例方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
一种光学测量方法，包括以下步骤1)首先根据测量数据点邻域内的点估算曲面在这一测点处的法矢，并对法矢方向进行调整以使各测点处的法矢都指向曲面的同一侧，然后计算各个测点的曲率；2)根据每个测点的曲率来识别出可匹配点对集合，计算将每一个点对的法矢方向映射为一致的三维空间变换，采用几何哈希的方法找出使得最多数量的点对法矢一致的变换，运用该变换将所测得的散乱数据点作初次配准；3)以初次配准后两模型的位置作为新的初始位置，用步骤2中统计出的匹配点对集合作为初始的匹配点对集合，用最近点迭代法实现散乱数据点的精确配准。
图2为将在第一、第二个视角所测得的两组点云进行初次配准的结果，以当前的结果作为新的初始位置，对初次配准所识别出的可匹配点对集合中的所有点对采用最近点迭代法进行二次配准，如图3所示。可以看出，经过两次的配准运算，实现了对两个不同视角扫描所得点云数据的精确配准，同时，将迭代得到的最近点对进行数据融合。然后将所得的配准结果作为一组新的点云数据，与其它几个视角测量得到的点云继续上述的配准过程。
点云数据配准的实验结果统计如下表所示
权利要求
1.一种光学测量方法，其特征在于包括以下步骤1)首先根据测量数据点邻域内的点估算曲面在这一测点处的法矢，并对法矢方向进行调整以使各测点处的法矢都指向曲面的同一侧，然后计算各个测点的曲率；2)根据每个测点的曲率来识别出可匹配点对集合，计算将每一个点对的法矢方向映射为一致的三维空间变换，采用几何哈希的方法找出使得最多数量的点对法矢一致的变换，运用该变换将所测得的散乱数据点作初次配准；3)以初次配准后两模型的位置作为新的初始位置，用步骤2中统计出的匹配点对集合作为初始的匹配点对集合，用最近点迭代法实现散乱数据点的精确配准。
全文摘要
本发明涉及一种光学测量方法，先根据测量数据点邻域内的点估算曲面在这一测点处的法矢，并对法矢方向进行调整以使各测点处的法矢都指向曲面的同一侧，计算各个测点的曲率；根据每个测点的曲率来识别出可匹配点对集合，计算将每一个点对的法矢方向映射为一致的三维空间变换，采用几何哈希的方法找出使得最多数量的点对法矢一致的变换，运用该变换将所测得的散乱数据点作初次配准；以初次配准后两模型的位置作为新的初始位置，用统计出的匹配点对集合作为初始的匹配点对集合，用最近点迭代法实现散乱数据点的精确配准。本发明不需人工贴制标签点，也不需人为添加任何几何和拓扑信息，仅利用测量数据本身的几何特性来获得被测物体的整体数据。
文档编号G01B11/24GK1952592SQ20061011833
公开日2007年4月25日 申请日期2006年11月14日 优先权日2006年11月14日
发明者朱延娟 申请人:同济大学