JP6837467B2 - 点群データ同士のマッチング関係を確定するための方法及び装置 - Google Patents
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Description
地面点群は、通常の範囲が相対的に大きく、分布が相対的に一致するので、第1の点群データ120−1から第1の点群データ120−1の中の第1の地面点群データを確定することは相対的に容易である。したがって、本願の実施形態において、まず第1の点群データ120−1から第1の地面点群データを確定する。第1の点群データ120−1に関連する第1の特徴を抽出することにおいて、必ず先に第1の地面点群データを確定することを要求するのではなく、まず第1の平面点群データ又は第1の柱体点群データを確定することもでき、ここで、異なる分類の点群データを確定するステップは、本願の実施形態の効果を実現しない原因にならないことを理解されたい。
平面点群データの特徴抽出過程において、まず第1の点群データ120−1から、第1の点群中の平面のポイントを表示する第1の平面点群データを確定する。前述した平面点群データの特徴抽出処理を行うとき、第1の地面点群データを確定するステップが既に完了した場合、第1の点群データ120−1から第1の地面点群データを削除することにより、演算量を明確に減少させることができる。第1の点群データ120−1から第1の地面点群データを削除した後、取得した点群データは、第1の候補平面点群データと呼ばれる。
柱体点群データの特徴抽出過程において、まず第1の点群データ120−1から、第1の点群中の柱体のポインタを表示する第1の柱体点群データを確定する。柱体点群データの特徴抽出処理を行うとき、第1の地面点群データを確定するステップと、第1の平面点群データを確定するステップが既に完了した場合、第1の地面点群データ及び第1の平面点群データを削除することにより、演算量を低減させることができる。第1の点群データ120−1から第1の地面点群データ及び第1の平面点群データを削除後、取得した点群データは第1の候補柱体点群データと呼ばれる。
地面点群データの特徴マッチング過程において、マトリックスの回転を介して、地面点群データの特徴の形式である第1の特徴及び第2の特徴を同じ座標系に変換する。
平面点群データの特徴マッチング過程において、マトリックスの回転を介して、平面点群データの特徴の形式である第1の特徴及び第2の特徴を同じ座標系に変換する。
柱体点群データの特徴マッチング過程において、マトリックスの回転を介して、柱体点群データの特徴の形式である第1の特徴及び第2の特徴を同じ座標系に変換する。
Claims (23)
- 点群データ同士のマッチング関係を確定するための方法であって、
第1の点群データに関連する第1の特徴及び第2の点群データに関連する第2の特徴を抽出するステップであって、前記第1の点群データ及び前記第2の点群データは、同じ対象物をオブジェクトとして収集されたものである、ステップと、
前記第1の特徴及び前記第2の特徴に対して特徴マッチングを行うステップと、
前記特徴マッチングの結果に基づいて、前記第1の点群データと前記第2の点群データ間のマッチング関係を確定するステップと、
前記第1の点群データと前記第2の点群データをそれぞれ複数のタイプに分類し、所定の自由度に従って、同じタイプに属する前記第1の点群データと前記第2の点群データの整合を実行するステップと、を含む点群データ同士のマッチング関係を確定するための方法。 - 請求項1において、
前記第1の特徴及び前記第2の特徴のそれぞれは、少なくとも特徴点と前記特徴点に対応する法線ベクトルとを含むことを特徴とする点群データ同士のマッチング関係を確定するための方法。 - 請求項1において、
前記第1の特徴及び前記第2の特徴を抽出するステップは、
前記第1の点群データから第1の地面点群データを確定し、前記第1の地面点群データの中心点及び対応する法線ベクトルを前記第1の特徴の特徴点及び対応する法線ベクトルと確定するステップと、
前記第2の点群のデータから第2の地面点群データを確定し、前記第2の地面点群データの中心点及び対応する法線ベクトルを前記第2の特徴の特徴点及び対応する法線ベクトルと確定するステップとを含むことを特徴とする点群データ同士のマッチング関係を確定するための方法。 - 請求項1において、
前記第1の特徴及び前記第2の特徴を抽出するステップは、
前記第1の点群データから第1の候補平面点群データを確定し、前記第1の候補平面点群データに基づいて、前記第1の特徴を確定するステップと、
前記第2の点群のデータから第2の候補平面点群データを確定し、前記第2の候補平面点群データに基づいて、前記第2の特徴を確定するステップとを含むことを特徴とする点群データ同士のマッチング関係を確定するための方法。 - 請求項4において、
前記第1の候補平面点群データに基づいて、前記第1の特徴を確定するステップは、
前記第1の候補平面点群データにおけるスレッド(Thread)の中断ポイントを確定するステップと、
前記中断ポイントに基づいて、前記スレッドに対して分割を行うステップと、
分割された前記スレッドに対してクラスタリングを行うステップと、
クラスタリング結果に応答して、前記平面点群データの中心点及び対応する法線ベクトルを前記第1の特徴の特徴点及び対応する法線ベクトルと確定するステップとを含むことを特徴とする点群データ同士のマッチング関係を確定するための方法。 - 請求項3又は請求項5において、
前記第1の特徴及び前記第2の特徴に対して特徴マッチングを行うステップは、
前記第1の特徴及び前記第2の特徴を同じ座標系に変換するステップと、
前記第1の特徴の特徴点と前記第2の特徴の特徴点との間の距離を確定するステップと、
前記距離が距離閾値よりも小さいことに応答して、前記第1の特徴の法線ベクトルと前記第2の特徴の法線ベクトルとの間の差を確定するステップと、
前記差が差閾値よりも小さいことに応答して、前記第1の特徴と前記第2の特徴がマッチングされると確定するステップとを含むことを特徴とする点群データ同士のマッチング関係を確定するための方法。 - 請求項1において、
前記第1の特徴及び前記第2の特徴を抽出するステップは、
前記第1の点群データから第1の候補柱体点群データを確定し、前記第1の候補柱体点群データに基づいて、前記第1の特徴を確定するステップと、
前記第2の点群のデータから第2の候補柱体点群データを確定し、前記第2の候補柱体点群データに基づいて、前記第2の特徴を確定するステップとを含むことを特徴とする点群データ同士のマッチング関係を確定するための方法。 - 請求項7において、
前記第1の候補柱体点群データに基づいて、前記第1の特徴を確定するステップは、
前記第1の候補柱体点群データにおける、主な方向と法線ベクトルとの間の夾角が夾角閾値よりも小さい点群データに対してクラスタリングを行うステップと、
クラスタリング結果に応答して、前記第1の候補柱体点群データの中心点、法線ベクトル及び半径を、前記第1の特徴の特徴点、法線ベクトル及び半径とするステップとを含むことを特徴とする点群データ同士のマッチング関係を確定するための方法。 - 請求項8において、
前記第1の特徴及び前記第2の特徴に対して特徴マッチングを行うステップは、
前記第1の特徴及び前記第2の特徴を同じ座標系に変換するステップと、
前記第1の特徴の特徴点と前記第2の特徴の特徴点との距離を確定するステップと、
前記距離が距離閾値よりも小さいことに応答して、前記第1の特徴の法線ベクトル及び半径と、前記第2の特徴の法線ベクトル及び半径との間の差を確定するステップと、
前記差が差閾値よりも小さいことに応答して、前記第1の特徴と前記第2の特徴がマッチングされると確定するステップとを含むことを特徴とする点群データ同士のマッチング関係を確定するための方法。 - 請求項1において、
前記第1の点群データと前記第2の点群データ間のマッチング関係を確定するステップは、
前記第1の特徴と前記第2の特徴がマッチングされたことに応答して、前記第1の点群データと前記第2の点群データ間のマッチング関係を確定するステップを含むことを特徴とする点群データ同士のマッチング関係を確定するための方法。 - 点群データとの間のマッチング関係を確定するための装置であって、
第1の点群データに関連する第1の特徴及び第2の点群データに関連する第2の特徴を抽出するように構成される抽出モジュールであって、前記第1の点群データ及び前記第2の点群データは、同じ対象物をオブジェクトとして収集されたものである、抽出モジュールと、
前記第1の特徴及び前記第2の特徴に対して特徴マッチングを行うように構成されるマッチングモジュールと、
前記特徴マッチングの結果に基づいて、前記第1の点群データと前記第2の点群データ間のマッチング関係を確定するように構成される確定モジュールと、
前記第1の点群データと前記第2の点群データをそれぞれ複数のタイプに分類し、所定の自由度に従って、同じタイプに属する前記第1の点群データと前記第2の点群データの整合を実行するように構成される整合モジュールと、を含む点群データとの間のマッチング関係を確定するための装置。 - 請求項11において、
前記第1の特徴及び前記第2の特徴のそれぞれは、少なくとも特徴点と前記特徴点に対応する法線ベクトルとを含むことを特徴とする点群データ同士のマッチング関係を確定する装置。 - 請求項11において、
前記抽出モジュールは、
前記第1の点群データから第1の地面点群データを確定し、前記第1の地面点群データの中心点及び対応する法線ベクトルを前記第1の特徴の特徴点及び対応する法線ベクトルと確定し、
前記第2の点群のデータから第2の地面点群データを確定し、前記第2の地面点群データの中心点及び対応する法線ベクトルを前記第2の特徴の特徴点及び対応する法線ベクトルと確定するように、さらに構成されることを特徴とする点群データ同士のマッチング関係を確定する装置。 - 請求項11において、
前記抽出モジュールは、
前記第1の点群データから第1の候補平面点群データを確定し、前記第1の候補平面点群データに基づいて、前記第1の特徴を確定し、
前記第2の点群のデータから第2の候補平面点群データを確定し、前記第2の候補平面点群データに基づいて、前記第2の特徴を確定するように、さらに構成されることを特徴とする点群データ同士のマッチング関係を確定する装置。 - 請求項14において、
前記抽出モジュールは、
前記第1の候補平面点群データにおけるスレッド(Thread)の中断ポイントを確定し、
前記中断ポイントに基づいて、前記スレッドに対して分割を行い、
分割された前記スレッドに対してクラスタリングを行い、
クラスタリング結果に応答して、前記平面点群データの中心点及び対応する法線ベクトルを前記第1の特徴の特徴点及び対応する法線ベクトルと確定するステップとを含むことを特徴とする点群データ同士のマッチング関係を確定するように、さらに構成されることを特徴とする点群データ同士のマッチング関係を確定する装置。 - 請求項13項又は請求項15において、
前記マッチングモジュールは、
前記第1の特徴及び前記第2の特徴を同じ座標系に変換し、
前記第1の特徴の特徴点と前記第2の特徴の特徴点との間の距離を確定し、
前記距離が距離閾値よりも小さいことに応答して、前記第1の特徴の法線ベクトルと前記第2の特徴の法線ベクトルとの間の差を確定し、
前記差が差閾値よりも小さいことに応答して、前記第1の特徴と前記第2の特徴がマッチングされると確定するように、さらに構成されることを特徴とする点群データ同士のマッチング関係を確定する装置。 - 請求項11において、
前記抽出モジュールは、
前記第1の点群データから第1の候補柱体点群データを確定し、前記第1の候補柱体点群データに基づいて、前記第1の特徴を確定し、
前記第2の点群のデータから第2の候補柱体点群データを確定し、前記第2の候補柱体点群データに基づいて、前記第2の特徴を確定するように、さらに構成されることを特徴とする点群データとの間のマッチング関係を確定するための装置。 - 請求項17において、
前記抽出モジュールは、
前記第1の候補柱体点群データにおける、主な方向と法線ベクトルとの間の夾角が夾角閾値よりも小さい点群データに対してクラスタリングを行い、
クラスタリング結果に応答して、前記第1の候補柱体点群データの中心点、法線ベクトル及び半径を、前記第1の特徴の特徴点、法線ベクトル及び半径とするように、さらに構成されることを特徴とする点群データ同士のマッチング関係を確定する装置。 - 請求項18において、
前記マッチングモジュールは、
前記第1の特徴及び前記第2の特徴を同じ座標系に変換し、
前記第1の特徴の特徴点と前記第2の特徴の特徴点との距離を確定し、
前記距離が距離閾値よりも小さいことに応答して、前記第1の特徴の法線ベクトル及び半径と、前記第2の特徴の法線ベクトル及び半径との間の差を確定し、
前記差が差閾値よりも小さいことに応答して、前記第1の特徴と前記第2の特徴がマッチングされると確定するように、さらに構成されることを特徴とする点群データ同士のマッチング関係を確定する装置。 - 請求項11において、
前記確定モジュールは、
前記第1の特徴と前記第2の特徴がマッチングされたことに応答して、前記第1の点群データと前記第2の点群データ間のマッチング関係を確定するように、さらに構成されることを特徴とする点群データ同士のマッチング関係を確定する装置。 - 1つまたは複数のプロセッサと、
1つまたは複数のプログラムを記憶するための記憶装置とを含み、
前記1つまたは複数のプログラムが前記1つまたは複数のプロセッサによって実行される場合、請求項1から請求項10のうちいずれか1項の方法を実現する機器。 - コンピュータプログラムが記憶されているコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムがプロセッサによって実行される場合、請求項1から請求項10項のうちいずれか1項の方法を実現するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。 - コンピュータプログラムであって、
前記コンピュータプログラムがプロセッサにより実行されると、請求項1から請求項10項のうちいずれか1項の方法を実現するコンピュータプログラム。
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