CN115187663A - 扫描仪姿态定位方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种扫描仪姿态定位方法、装置、设备及存储介质。在目标扫描仪扫描目标对象的情况下，能够获取目标扫描仪发送的第一采集信息和第二采集信息；然后，对第一采集信息中相邻帧的采集信息进行拼接，得到目标扫描仪的初步姿态数据；最终利用第二采集信息修正初步姿态数据，得到目标扫描仪的实时姿态数据。通过上述方式，在进行扫描仪姿态定位的过程中，可以利用一种类型的采集信息初步定位目标扫描仪的姿态，并利用另一种类型的采集信息修正初步定位的姿态，得到准确性较高的目标扫描仪的姿态，因此，这种扫描仪姿态定位方法提高了扫描仪姿态定位的准确性。
Description
技术领域
本公开涉及三维扫描技术领域，尤其涉及一种扫描仪姿态定位方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
在利用扫描仪进行扫描的过程中，需要时刻定位扫描仪的姿态，方便后续分析扫描仪的姿态，因此扫描仪的姿态定位成为扫描过程中一项重要环节。
为了实时定位扫描仪的姿态，需要根据扫描仪获取的采集数据计算扫描仪的姿态。但是，很多情况下扫描仪获取的采集数据不理想，导致无法准确的定位扫描仪姿态。因此，提出一种能够准确的定位扫描仪姿态的方法是目前亟需解决的技术问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本公开提供了一种扫描仪姿态定位方法、装置、设备及存储介质。
第一方面，本公开提供了一种扫描仪姿态定位方法，该方法包括：
在目标扫描仪扫描目标对象的情况下，获取目标扫描仪发送的第一采集信息和第二采集信息；
对第一采集信息中相邻帧的采集信息进行拼接，得到目标扫描仪的初步姿态数据；
利用第二采集信息修正初步姿态数据，得到目标扫描仪的实时姿态数据。
第二方面，本公开提供了一种扫描仪姿态定位装置，该装置包括：
采集信息获取模块，用于在目标扫描仪扫描目标对象的情况下，获取目标扫描仪发送的第一采集信息和第二采集信息；
初步姿态数据确定模块，用于对第一采集信息中相邻帧的采集信息进行拼接，得到目标扫描仪的初步姿态数据；
实时姿态数据确定模块，用于利用第二采集信息修正初步姿态数据，得到目标扫描仪的实时姿态数据。
第三方面，本公开实施例还提供了一种电子设备，该设备包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序，
当一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器实现第一方面所提供的扫描仪姿态定位方法。
第四方面，本公开实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现第一方面所提供的扫描仪姿态定位方法。
本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
本公开实施例的一种扫描仪姿态定位方法、装置、设备及存储介质，在目标扫描仪扫描目标对象的情况下，能够获取目标扫描仪发送的第一采集信息和第二采集信息；然后，对第一采集信息中相邻帧的采集信息进行拼接，得到目标扫描仪的初步姿态数据；最终利用第二采集信息修正初步姿态数据，得到目标扫描仪的实时姿态数据。通过上述方式，在进行扫描仪姿态定位的过程中，可以利用一种类型的采集信息初步定位目标扫描仪的姿态，并利用另一种类型的采集信息修正初步定位的姿态，得到准确性较高的目标扫描仪的姿态，因此，这种扫描仪姿态定位方法提高了扫描仪姿态定位的准确性。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本公开实施例提供的一种扫描仪姿态定位方法的流程示意图；
图2为本公开实施例提供的另一种扫描仪姿态定位方法的流程示意图；
图3为本公开实施例提供的一种扫描仪姿态定位装置的结构示意图；
图4为本公开实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。
扫描仪在扫描目标对象的时候，可以基于不同的扫描模式进行扫描，并通过不同采集装置获取采集数据，并将采集数据发送至电子设备，使得电子设备基于采集数据对扫描仪的姿态进行定位。可选的，采集数据可以包括扫描仪的加速度和角速度、目标对象的点云信息、纹理信息以及标志点信息。
可选的，扫描仪可以是手持式扫描仪，采集装置可以包括惯性采集装置、三目相机等。其中，惯性采集装置具体可以是惯性测量单元(Inertial Measurement Unit，IMU)，用于采集IMU的加速度和角速度；三目相机中的两个相机采集目标对象的点云信息以及标志点信息，另一个相机采集目标对象的纹理信息。
然而，很多情况下单一的采集数据不完善，例如，采集数据出现误差，或者，从采集数据中无法提取到丰富的特征，或者，无法采集到标志点信息，从而导致无法准确的定位扫描仪姿态。也就是说，现有技术在弱纹理的区域以及不能粘贴标志点的区域，无法进行扫描仪姿态定位。
为了解决上述问题，本公开实施例提供了一种扫描仪姿态定位方法、装置、设备及存储介质。
下面结合图1至图2对本公开实施例提供的扫描仪姿态定位方法进行说明。在本公开实施例中，该扫描仪姿态定位方法可以由电子设备或服务器执行。其中，电子设备可以包括平板电脑、台式计算机、笔记本电脑等具有通信功能的设备，也可以包括虚拟机或者模拟器模拟的设备。服务器可以是服务器集群也可以是云服务器。
图1示出了本公开实施例提供的一种扫描仪姿态定位方法的流程示意图。
如图1所示，该扫描仪姿态定位方法可以包括如下步骤。
S110、在目标扫描仪扫描目标对象的情况下，获取目标扫描仪发送的第一采集信息和第二采集信息。
在本公开实施例中，当需要定位目标扫描仪的姿态时，目标扫描仪可以基于任意一种扫描模式对目标对象进行扫描，并且利用采集装置进行信息采集，并将获取到的采集信息发送至电子设备，该采集信息包括第一采集信息和第二采集信息。
在本公开实施例中，目标扫描仪可以是一种手持式扫描仪，用于移动式扫描目标对象。
在本公开实施例中，目标对象是指被扫描物体。其中，目标对象的部分区域或者全部区域具有丰富的纹理特征和几何特征，或者，目标对象的部分区域或者全部区域预先粘贴标志点。
在本公开实施例中，第一采集信息和第二采集信息包括的信息不相同。
可选的，第一采集信息和第二采集信息均包括以下至少一种：目标扫描仪上IMU的加速度和角速度、目标扫描仪所扫描的目标对象的点云信息、目标对象的纹理信息和点云信息的结合、以及目标对象的标志点信息。其中，点云信息用于表征目标对象的几何特征，可以包括点云坐标，或者包括点云坐标与法向量的组合。
在实际应用时，第一采集信息和第二采集信息可以是任意组合。
在一些示例中，第一采集信息是IMU的加速度和角速度，第二采集信息是纹理信息和点云信息的结合。
在另一些示例中，第一采集信息是IMU的加速度和角速度，第二采集信息是目标对象的标志点信息。
在又一些示例中，第一采集信息是IMU的加速度和角速度，第二采集信息是目标对象的点云信息；
在再一些示例中，第一采集信息是纹理信息和点云信息的结合，第二采集信息是目标对象的标志点信息。
其中，IMU的加速度和角速度可以用于进行设备动态显示。如设备在没有扫描对象的情况下让设备发生移动，IMU的加速度和角速度也可以让电子设备上的界面视角随着目标扫描仪的移动而发生改变。
需要说明的是，对于不同产品型号的目标扫描仪，第一采集信息和第二采集信息的组合方式包括但不限于以上几种扫描方式。
S120、对第一采集信息中相邻帧的采集信息进行拼接，得到目标扫描仪的初步姿态数据。
在本公开实施例中，在每一扫描时刻，目标扫描仪可以获取到多帧采集信息，电子设备可以从第一采集信息中提取相邻帧的采集信息，并对相邻帧的采集信息进行拼接，使得初步计算目标扫描仪的姿态数据，得到初步姿态数据。
在本公开实施例中，初步姿态数据可以是扫描仪的帧间相对运动值。具体的，初步姿态数据可以包括帧间旋转矩阵和帧间平移矩阵。
S130、利用第二采集信息修正初步姿态数据，得到目标扫描仪的实时姿态数据。
可以理解的是，由于基于单一的采集数据初步计算的姿态数据可能不准确，为了提高目标扫描仪的姿态定位的准确性，可以利用其他的采集数据修正初步计算的姿态数据，从而准确的计算目标扫描仪的最终的姿态数据。
在本公开实施例中，实时姿态数据是指目标扫描仪在当前时刻下的姿态。具体的，实时姿态数据可以包括帧间旋转矩阵和帧间平移矩阵。
在一些示例中，若初步姿态数据基于IMU的加速度和角速度计算得到，则可以利用纹理信息和点云信息的结合来修正初步姿态数据，得到实时姿态数据。
在另一些示例中，若初步姿态数据基于IMU的加速度和角速度计算得到，则可以利用标志点信息来修正初步姿态数据，得到实时姿态数据。
在又一些示例中，若初步姿态数据基于IMU的加速度和角速度计算得到，则可以利用点云信息来修正初步姿态数据，得到实时姿态数据。
在再一些示例中，若初步姿态数据基于纹理信息和点云信息的结合计算得到，则可以利用标志点信息来修正初步姿态数据，得到实时姿态数据。
在再一些示例中，若初步姿态数据基于标志点信息计算得到，则可以利用IMU的加速度和角速度来修正初步姿态数据，得到实时姿态数据。这样，当标志点拼接失败时，能够用IMU做短暂跟踪过渡，保持扫描的流畅性。
在一些场景下，对于基于纹理信息或点云信息定位扫描仪姿态的方式，依赖目标对象本身具有丰富的纹理属性，若第一采集信息是纹理信息和点云信息的结合，并且，目标对象的几何特征不明显，或者没有特定的纹理信息时，很难准确的定位扫描仪的姿态，因此，结合其他类型的第二采集信息，进行扫描仪姿态定位的方式，能够在纹理或者几何特征不明显的区域也能定位扫描仪姿态。
在另一些场景下，对于基于标志点定位扫描仪姿态的方式，如果目标对象的部分区域不支持粘贴标志点，则无法获取到标志点信息，导致无法准确的定位扫描仪的姿态，因此，结合其他类型的第二采集信息，进行扫描仪姿态定位的方式，能够在无标志的区域也能定位扫描仪姿态。
在又一些场景下，对于基于加速度和角速度定位扫描仪姿态的方式，随着扫描仪的工作时间延长，惯性采集装置会发生飘零现象，导致加速度和角速度不准确，因此，结合其他类型的第二采集信息，进行扫描仪姿态定位的方式，能够提高扫描仪的定位准确性。
本公开实施例的一种扫描仪姿态定位方法，在目标扫描仪扫描目标对象的情况下，能够获取目标扫描仪发送的第一采集信息和第二采集信息；然后，对第一采集信息中相邻帧的采集信息进行拼接，得到目标扫描仪的初步姿态数据；最终利用第二采集信息修正初步姿态数据，得到目标扫描仪的实时姿态数据。通过上述方式，在进行扫描仪姿态定位的过程中，可以利用一种类型的采集信息初步定位目标扫描仪的姿态，并利用另一种类型的采集信息修正初步定位的姿态，得到准确性较高的目标扫描仪的姿态，因此，这种扫描仪姿态定位方法提高了扫描仪姿态定位的准确性。
在本公开另一种实施方式中，可以只根据第二采集信息计算用于进行姿态修正的候选姿态数据，或者，基于第二采集信息和第三采集信息计算用于进行姿态修正的候选姿态数据，并利用候选姿态数据修正初步姿态数据。
图2示出了本公开实施例提供的一种扫描仪姿态定位方法的流程示意图。
如图2所示，该扫描仪姿态定位方法可以包括如下步骤。
S210、在目标扫描仪扫描目标对象的情况下，获取目标扫描仪发送的第一采集信息和第二采集信息。
S220、对第一采集信息中相邻帧的采集信息进行拼接，得到目标扫描仪的初步姿态数据。
其中，S210～S220与S210～S220相似，在此不做赘述。
S230、对第二采集信息中相邻帧的采集信息进行拼接，得到用于姿态修正的候选姿态数据。
在本公开实施例中，在每一扫描时刻，目标扫描仪可以获取到多帧采集信息，电子设备可以从第二采集信息中提取相邻帧的采集信息，并对相邻帧的采集信息进行拼接，得到用于姿态修正的候选姿态数据。
在本公开实施例中，候选姿态数据可以作为初步姿态数据的约束条件，使得以候选姿态数据为基准调整初始姿态数据。具体的，候选姿态数据可以包括帧间旋转矩阵和帧间平移矩阵。
在一些实施例中，若第一采集信息是加速度和角速度，第二采集信息包括纹理信息和点云信息的结合，针对第二采集信息，可以利用纹理与点云拼接的方式，计算候选姿态数据。
在另一些实施例中，若第一采集信息是加速度和角速度，第二采集信息是标志点信息，则可以利用标志点拼接的方式，计算候选姿态数据。
在又一些实施例中，若第一采集信息是加速度和角速度，第二采集信息是点云信息，则可以利用点云拼接的方式，计算候选姿态数据。
在再一些实施例中，若第一采集信息是纹理信息和点云信息的结合，第二采集信息是标志点信息，也可以利用点云拼接的方式，计算候选姿态数据。
S240、获取目标扫描仪发送的第三采集信息。
在本公开实施例中，为了进一步提高扫描仪定位的准确性，在获取第一采集信息和第二采集信息的同时，还可以获取目标扫描仪发送的第三采集信息，使得集合第三采集信息协同定位扫描仪姿态。
在本公开实施例中，第一采集信息和第二采集信息以及第三采集信息包括的信息不相同。
可选的，第三采集信息也包括以下至少一种：目标扫描仪上IMU的加速度和角速度、目标扫描仪所扫描的目标对象的点云信息、目标对象的纹理信息和点云信息的结合、以及目标对象的标志点信息。
在实际应用时，第一采集信息、第二采集信息以及第三采集信息可以是任意组合。
在一些示例中，第一采集信息是IMU的加速度和角速度，第二采集信息是纹理信息和点云信息的结合，第三采集信息是标志点。
在另一些示例中，第一采集信息是IMU的加速度和角速度，第二采集信息是点云信息，第三采集信息是标志点。
需要说明的是，对于不同产品型号的目标扫描仪，第一采集信息、第二采集信息以及第三采集信息的组合方式包括但不限于以上几种扫描方式。
S250、对第二采集信息中相邻帧的采集信息进行拼接，得到用于姿态修正的第一候选姿态数据，以及对第三采集信息中相邻帧的采集信息进行拼接，得到用于姿态修正的第二候选姿态数据。
在本公开实施例中，在每一扫描时刻，目标扫描仪可以获取到多帧采集信息，电子设备可以从第二采集信息中提取相邻帧的采集信息，并对相邻帧的采集信息进行拼接，得到第一候选姿态数据，以及第三采集信息中提取相邻帧的采集信息，并对相邻帧的采集信息进行拼接，得到第二候选姿态数据。
需要说明的是，第三采集信息对应的拼接方式可以参见S230中第二采集信息对应的拼接方式，在此不做赘述。
S260、根据第一候选姿态数据和第二候选姿态数据，计算用于姿态修正的候选姿态数据。
在本公开实施例中，可选的，S260具体可以包括如下步骤：
对第一候选姿态数据和第二候选姿态数据进行加权求和，得到用于姿态修正的候选姿态数据。
具体的，电子设备可以获取各候选姿态数据对应的权重，并基于各自对应的权重进行加权求和，得到最终的候选姿态数据。
S270、基于候选姿态数据修正初步姿态数据，得到目标扫描仪的实时姿态数据。
在本公开实施例中，可选的，S270具体可以包括如下步骤：
S2701、根据候选姿态数据迭代调整初步姿态数据，直至初步姿态数据达到稳定值或者位于预设的阈值范围内；
S2702、将达到稳定值或者位于预设的阈值范围内的初步姿态数据，作为目标扫描仪的实时姿态数据。
具体的，电子设备可以以候选姿态数据为基准，不断的调整初步姿态数据，直至预设调整次数内的初步姿态数据不变，则确定初步姿态数据达到稳定值，或者，初步姿态数据位于预设的阈值范围内，则得到已经调整好的姿态数据，并将已经调整好的姿态数据作为实时姿态数据。
其中，稳定值和预设的阈值范围可以理解为用于确定姿态是否调整好姿态的限定条件。具体的，稳定值也可以包括旋转矩阵和平移矩阵。
由此，在本公开实施例中，可以通过对第二采集信息进行拼接，或者，对第二采集信息和第三采集信息进行拼接，得到候选姿态数据，使得利用候选姿态数据准确的计算目标扫描仪的实时姿态数据，同时，由于候选姿态数据的确定方式有多种，能够适应于在多种场景下进行扫描仪姿态定位。
在本公开又一种实施方式中，对于不同的采集信息，可以采用不同方式进行拼接，以确定姿态数据。
在本公开一些实施例中，可以将惯性采集装置采集的加速度和目标对象的纹理信息以及点云信息，作为组合拼接方式，用于定位扫描仪的姿态。其中，点云信息可以包括点云坐标，或者，包括点云坐标和法向量。
在本公开实施例中，第一采集信息包括目标扫描仪上惯性采集装置的加速度和角速度，加速度和角速度由目标扫描仪的惯性采集装置采集。
相应的，S120具体可以包括如下步骤：
S1201、对第一采集信息中相邻帧的加速度和角速度进行积分，得到惯性采集装置在相邻帧的第一相对运动值；
S1202、根据第一相对运动值，以及惯性采集装置和目标扫描仪之间的相对位姿，计算目标扫描仪在相邻帧的第二相对运动值；
S1203、基于第二相对运动，以及目标扫描仪在上一帧的位姿，计算目标扫描仪在当前帧的位姿，并将目标扫描仪在当前帧的位姿作为初步姿态数据。
其中，第一相对运动值可以包括惯性采集装置在相邻帧的旋转矩阵和平移矩阵。
其中，第二相对运动值可以包括目标扫描仪在相邻帧的旋转矩阵和平移矩阵。具体的，在得到第二相对运动之后，可以将第二相对运动与目标扫描仪在上一帧的位姿相乘，得到目标扫描仪在当前帧的位姿，从而得到初步姿态数据。
在本公开实施例中，第二采集信息包括目标对象的纹理信息和点云信息的结合。
相应的，S230具体可以包括如下步骤：
S2301、利用预设拼接算法对相邻帧的纹理信息和点云信息进行拼接，得到用于姿态修正的候选姿态数据。
具体的，电子设备能够将相邻帧的纹理信息和点云信息输入预设拼接算法，以利用预设拼接算法进行纹理和点云拼接，得到候选姿态数据。其中，预设拼接算法可以是ICP拼接算法。
在本公开另一些实施例中，可以将惯性采集装置采集的加速度和目标对象的点云信息，作为组合拼接方式，用于定位扫描仪的姿态。
需要说明的是，基于加速度和角速度计算初步姿态数据的方式可以参见前述实施例，在此不做赘述。
在本公开实施例中，第二采集信息包括目标对象的点云信息。
相应的，S230具体可以包括如下步骤：
S2301、利用预设拼接算法对相邻帧的点云信息进行拼接，得到用于姿态修正的候选姿态数据。
具体的，电子设备能够将相邻帧的点云信息输入预设拼接算法，使得利用预设拼接算法进行点云拼接，得到候选姿态数据。
在本公开又一些实施例中，可以将惯性采集装置采集的加速度和目标对象的标志点信息，作为组合拼接方式，用于定位扫描仪的姿态。
需要说明的是，基于加速度和角速度计算初步姿态数据的方式可以参见前述实施例，在此不做赘述。
在本公开实施例中，第二采集信息包括目标对象的标志点信息。
相应的，S230具体可以包括如下步骤：
S2303、将相邻帧的标志点信息进行匹配，得到用于姿态修正的候选姿态数据。
具体的，从标志点信息中获取相邻帧中的标志点对，并将标志点对进行匹配，若相邻帧存在一个标志点对，可以将该标志点对的匹配结果作为候选姿态数据，若相邻帧存在多个标志点对，可以将各个特征点对的匹配结果进行加权求和，得到候选姿态数据。
在其他实施例中，第一采集信息和第二采集信息还可以是其他形式的组合，不管何种组合方式，初步姿态数据和候选姿态数据的细节计算过程可以参见前述实施例的描述，在此不做赘述。除此之外，还可以将第一采集信息、第二采集信息以及第三采集信息进行组合，同样的，不管何种组合方式，初步姿态数据和候选姿态数据的细节计算过程可以参见前述实施例的描述，在此不做赘述。
由此，在本公开实施例中，对于采集信息的任意一种组合方式，可以通过拼接的方式准确的计算初步姿态数据和候选姿态数据。
本公开实施例还提供了一种用于实现上述的扫描仪姿态定位方法的扫描仪姿态定位装置，下面结合图3进行说明。在本公开实施例中，该扫描仪姿态定位装置可以为电子设备或服务器。其中，电子设备可以包括平板电脑、台式计算机、笔记本电脑等具有通信功能的设备，也可以包括虚拟机或者模拟器模拟的设备。服务器可以是服务器集群或者云服务器。
图3示出了本公开实施例提供的一种扫描仪姿态定位装置的结构示意图。
如图3所示，扫描仪姿态定位装置300可以包括：
采集信息获取模块310，用于在目标扫描仪扫描目标对象的情况下，获取目标扫描仪发送的第一采集信息和第二采集信息；
初步姿态数据确定模块320，用于对第一采集信息中相邻帧的采集信息进行拼接，得到目标扫描仪的初步姿态数据；
实时姿态数据确定模块330，用于利用第二采集信息修正初步姿态数据，得到目标扫描仪的实时姿态数据。
本公开实施例的一种扫描仪姿态定位装置，在目标扫描仪扫描目标对象的情况下，能够获取目标扫描仪发送的第一采集信息和第二采集信息；然后，对第一采集信息中相邻帧的采集信息进行拼接，得到目标扫描仪的初步姿态数据；最终利用第二采集信息修正初步姿态数据，得到目标扫描仪的实时姿态数据。通过上述方式，在进行扫描仪姿态定位的过程中，可以利用一种类型的采集信息初步定位目标扫描仪的姿态，并利用另一种类型的采集信息修正初步定位的姿态，得到准确性较高的目标扫描仪的姿态，因此，这种扫描仪姿态定位方法提高了扫描仪姿态定位的准确性。
在本公开一些实施例中，实时姿态数据确定模块330，可以包括：
候选姿态数据确定单元，用于对第二采集信息中相邻帧的采集信息进行拼接，得到用于姿态修正的候选姿态数据；
实时姿态数据确定单元，用于基于候选姿态数据修正初步姿态数据，得到目标扫描仪的实时姿态数据。
在本公开一些实施例中，该装置还包括：
第三采集信息获取装置，用于获取目标扫描仪发送的第三采集信息；
相应的，实时姿态数据确定模块330，包括：
计算单元，用于对第二采集信息中相邻帧的采集信息进行拼接，得到用于姿态修正的第一候选姿态数据，以及对第三采集信息中相邻帧的采集信息进行拼接，得到用于姿态修正的第二候选姿态数据；
候选姿态数据确定单元，用于根据第一候选姿态数据和第二候选姿态数据，计算用于姿态修正的候选姿态数据；
实时姿态数据确定单元，用于基于候选姿态数据修正初步姿态数据，得到目标扫描仪的实时姿态数据。
在本公开一些实施例中，候选姿态数据确定单元具体用于，对第一候选姿态数据和第二候选姿态数据进行加权求和，得到用于姿态修正的候选姿态数据。
在本公开一些实施例中，实时姿态数据确定单元具体用于，根据候选姿态数据迭代调整初步姿态数据，直至初步姿态数据达到稳定值或者位于预设的阈值范围内；
将达到稳定值或者位于预设的阈值范围内的初步姿态数据，作为目标扫描仪的实时姿态数据。
在本公开一些实施例中，第一采集信息包括目标扫描仪上惯性采集装置的加速度和角速度，加速度和角速度由目标扫描仪的惯性采集装置采集；
相应的，初步姿态数据确定模块320，包括：
第一相对运动值计算单元，用于对第一采集信息中相邻帧的加速度和角速度进行积分，得到惯性采集装置在相邻帧的第一相对运动值；
第二相对运动值计算单元，用于根据第一相对运动值，以及惯性采集装置和目标扫描仪之间的相对位姿，计算目标扫描仪在相邻帧的第二相对运动值；
初步姿态数据确定单元，用于基于第二相对运动，以及目标扫描仪在上一帧的位姿，计算目标扫描仪在当前帧的位姿，并将目标扫描仪在当前帧的位姿作为初步姿态数据。
在本公开一些实施例中，第二采集信息包括目标对象的纹理信息和点云信息的结合；
相应的，实时姿态数据确定模块330，包括：
第一拼接单元，用于利用预设拼接算法对相邻帧的纹理信息和点云信息进行拼接，得到用于姿态修正的候选姿态数据。
在本公开一些实施例中，第二采集信息包括目标对象的点云信息；
相应的，实时姿态数据确定模块330，包括：
第二拼接单元，用于利用预设拼接算法对相邻帧的点云信息进行拼接，得到用于姿态修正的候选姿态数据。
在本公开一些实施例中，第二采集信息包括目标对象的标志点信息；
相应的，实时姿态数据确定模块330，包括：
标志点匹配单元，用于将相邻帧的标志点信息进行匹配，得到用于姿态修正的候选姿态数据。
需要说明的是，图3所示的扫描仪姿态定位装置300可以执行图1至图2所示的方法实施例中的各个步骤，并且实现图1至图2所示的方法实施例中的各个过程和效果，在此不做赘述。
图4示出了本公开实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
如图4所示，该电子设备可以包括处理器401以及存储有计算机程序指令的存储器402。
具体地，上述处理器401可以包括中央处理器(CPU)，或者特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，或者可以被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。
存储器402可以包括用于信息或指令的大容量存储器。举例来说而非限制，存储器402可以包括硬盘驱动器(Hard Disk Drive，HDD)、软盘驱动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)驱动器或者两个及其以上这些的组合。在合适的情况下，存储器402可包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在合适的情况下，存储器402可在综合网关设备的内部或外部。在特定实施例中，存储器402是非易失性固态存储器。在特定实施例中，存储器402包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)。在合适的情况下，该ROM可以是掩模编程的ROM、可编程ROM(Programmable ROM，PROM)、可擦除PROM(Electrical Programmable ROM，EPROM)、电可擦除PROM(Electrically ErasableProgrammable ROM，EEPROM)、电可改写ROM(Electrically Alterable ROM，EAROM)或闪存，或者两个或及其以上这些的组合。
处理器401通过读取并执行存储器402中存储的计算机程序指令，以执行本公开实施例所提供的扫描仪姿态定位方法的步骤。
在一个示例中，该电子设备还可包括收发器403和总线404。其中，如图4所示，处理器401、存储器402和收发器403通过总线404连接并完成相互间的通信。
总线404包括硬件、软件或两者。举例来说而非限制，总线可包括加速图形端口(Accelerated Graphics Port，AGP)或其他图形总线、增强工业标准架构(ExtendedIndustry Standard Architecture，EISA)总线、前端总线(Front Side BUS，FSB)、超传输(Hyper Transport，HT)互连、工业标准架构(Industrial Standard Architecture，ISA)总线、无限带宽互连、低引脚数(Low Pin Count，LPC)总线、存储器总线、微信道架构(MicroChannel Architecture，MCA)总线、外围控件互连(Peripheral Component Interconnect，PCI)总线、PCI-Express(PCI-X)总线、串行高级技术附件(Serial Advanced TechnologyAttachment，SATA)总线、视频电子标准协会局部(Video Electronics StandardsAssociation Local Bus，VLB)总线或其他合适的总线或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，总线404可包括一个或多个总线。尽管本申请实施例描述和示出了特定的总线，但本申请考虑任何合适的总线或互连。
以下是本公开实施例提供的计算机可读存储介质的实施例，该计算机可读存储介质与上述各实施例的扫描仪姿态定位方法属于同一个发明构思，在计算机可读存储介质的实施例中未详尽描述的细节内容，可以参考上述扫描仪姿态定位方法的实施例。
本实施例提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种扫描仪姿态定位方法，该方法包括：
在目标扫描仪扫描目标对象的情况下，获取目标扫描仪发送的第一采集信息和第二采集信息；
对第一采集信息中相邻帧的采集信息进行拼接，得到目标扫描仪的初步姿态数据；
利用第二采集信息修正初步姿态数据，得到目标扫描仪的实时姿态数据。
当然，本公开实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上的方法操作，还可以执行本公开任意实施例所提供的扫描仪姿态定位方法中的相关操作。
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本公开可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本公开的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机云平台(可以是个人计算机，服务器，或者网络云平台等)执行本公开各个实施例所提供的扫描仪姿态定位方法。
注意，上述仅为本公开的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本公开不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本公开的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本公开进行了较为详细的说明，但是本公开不仅仅限于以上实施例，在不脱离本公开构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本公开的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (12)
1.一种扫描仪姿态定位方法，其特征在于，包括：
在目标扫描仪扫描目标对象的情况下，获取所述目标扫描仪发送的第一采集信息和第二采集信息；
对所述第一采集信息中相邻帧的采集信息进行拼接，得到所述目标扫描仪的初步姿态数据；
利用所述第二采集信息修正所述初步姿态数据，得到所述目标扫描仪的实时姿态数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述第二采集信息修正所述初步姿态数据，得到所述目标扫描仪的实时姿态数据，包括：
对所述第二采集信息中相邻帧的采集信息进行拼接，得到用于姿态修正的候选姿态数据；
基于所述候选姿态数据修正所述初步姿态数据，得到所述目标扫描仪的实时姿态数据。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
获取所述目标扫描仪发送的第三采集信息；
相应的，所述利用所述第二采集信息修正所述初步姿态数据，得到所述目标扫描仪的实时姿态数据，包括：
对所述第二采集信息中相邻帧的采集信息进行拼接，得到用于姿态修正的第一候选姿态数据，以及对所述第三采集信息中相邻帧的采集信息进行拼接，得到用于姿态修正的第二候选姿态数据；
根据所述第一候选姿态数据和所述第二候选姿态数据，计算用于姿态修正的候选姿态数据；
基于所述候选姿态数据修正所述初步姿态数据，得到所述目标扫描仪的实时姿态数据。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一候选姿态数据和所述第二候选姿态数据，计算用于姿态修正的候选姿态数据，包括：
对所述第一候选姿态数据和所述第二候选姿态数据进行加权求和，得到所述用于姿态修正的候选姿态数据。
5.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述基于所述候选姿态数据修正所述初步姿态数据，得到所述目标扫描仪的实时姿态数据，包括：
根据所述候选姿态数据迭代调整所述初步姿态数据，直至所述初步姿态数据达到稳定值或者位于预设的阈值范围内；
将所述达到稳定值或者所述位于预设的阈值范围内的初步姿态数据，作为所述目标扫描仪的实时姿态数据。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一采集信息包括所述目标扫描仪上惯性采集装置的加速度和角速度，所述加速度和所述角速度由所述目标扫描仪的惯性采集装置采集；
相应的，所述对所述第一采集信息中相邻帧的采集信息进行拼接，得到所述目标扫描仪的初步姿态数据，包括：
对所述第一采集信息中相邻帧的加速度和角速度进行积分，得到所述惯性采集装置在相邻帧的第一相对运动值；
根据所述第一相对运动值，以及所述惯性采集装置和所述目标扫描仪之间的相对位姿，计算所述目标扫描仪在相邻帧的第二相对运动值；
基于所述第二相对运动，以及所述目标扫描仪在上一帧的位姿，计算所述目标扫描仪在当前帧的位姿，并将所述目标扫描仪在当前帧的位姿作为所述初步姿态数据。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二采集信息包括所述目标对象的纹理信息和点云信息的结合；
相应的，所述对所述第二采集信息中相邻帧的采集信息进行拼接，得到用于姿态修正的候选姿态数据，包括：
利用预设拼接算法对所述相邻帧的纹理信息和点云信息进行拼接，得到所述用于姿态修正的候选姿态数据。
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二采集信息包括所述目标对象的点云信息；
相应的，所述对所述第二采集信息中相邻帧的采集信息进行拼接，得到用于姿态修正的候选姿态数据，包括：
利用预设拼接算法对所述相邻帧的点云信息进行拼接，得到所述用于姿态修正的候选姿态数据。
9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二采集信息包括所述目标对象的标志点信息；
相应的，所述对所述第二采集信息中相邻帧的采集信息进行拼接，得到用于姿态修正的候选姿态数据，包括：
将所述相邻帧的标志点信息进行匹配，得到所述用于姿态修正的候选姿态数据。
10.一种扫描仪姿态定位装置，其特征在于，包括：
采集信息获取模块，用于在目标扫描仪扫描目标对象的情况下，获取目标扫描仪发送的第一采集信息和第二采集信息；
初步姿态数据确定模块，用于对所述第一采集信息中相邻帧的采集信息进行拼接，得到所述目标扫描仪的初步姿态数据；
实时姿态数据确定模块，用于利用所述第二采集信息修正所述初步姿态数据，得到所述目标扫描仪的实时姿态数据。
11.一种电子设备，其特征在于，包括：
处理器；
存储器，用于存储可执行指令；
其中，所述处理器用于从所述存储器中读取所述可执行指令，并执行所述可执行指令以实现上述权利要求1-9中任一项所述的扫描仪姿态定位方法。
12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，使得处理器实现上述权利要求1-9中任一项所述的扫描仪姿态定位方法。
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