點雲自動修剪系統及方法
2023-09-23 07:06:25 3
專利名稱：點雲自動修剪系統及方法
技術領域：
本發明涉及一種點雲自動修剪系統及方法。
背景技術：
提高和保證產品質量，是企業活動中的重要內容。為了提高和保證產品質量，對產品實施檢驗是必不可少的，通過檢驗活動提供產品及其製造過程的質量信息，按照這些信息對產品的製造過程實施控制及進行修正和補償活動，使廢次品與返修品率降到最低程度，保證產品質量形成過程的穩定性及其產出產品的一致性。同時，日漸增多且急迫的檢驗需求要求企業能夠快速、準確地實施產品的檢驗。
早期對於受測對象的檢驗，一般採用特定的檢驗儀器，經人工比對後確定檢測值，如此既費時又耗資，使生產周期增長，生產成本增加，且基於人工確定的信息，經常包含有人的誤差的影響。近年來，隨著計算機硬體性能的提高及價格的降低，計算機在受測對象檢驗活動中被大量的引入，因而提高了檢驗的速度和準確性。其做法一般是使用掃描機臺掃描受測對象，獲得由多個三維離散點組成的點的集合，一般稱之為點雲，將點雲資料匯入計算機，執行相應軟體對點雲資料進行處理，比如量測點雲，色階比對等，從而實現對受測對象的檢驗。2003年11月19日公開的中國第1456975號專利發明有一種自動掃描量測數據分析處理系統和方法，該系統包括有一自動掃描量測子系統，用於根據實體對象的點雲數據來量測實體對象並獲得量測尺寸，該發明可自動實現對實體對象的量測，並將量測值與設計值進行對比以指導生產。
但是，在實際應用中，尚有另外的需求。目前掃描機臺掃描受測對象後獲得的點雲大都存在重疊區域，有時還存在較多的雜點、幹擾點，如此會影響點雲處理速度，以及點雲的後續處理，如點雲過濾、色階比對等，導致對受測對象的檢驗出現一定的誤差。而關於修剪點雲重疊部分的當前技術中，都只有手動修剪而尚未有自動修剪，這樣不僅費時費力，而且修剪結果也不美觀。
發明內容
鑑於以上內容，有必要提供一種點雲自動修剪系統，其可自動快速地完成點雲中重疊部分的修剪，且修剪效果較佳。
鑑於以上內容，還有必要提供一種點雲自動修剪方法，其可自動快速地完成點雲中重疊部分的修剪，且修剪效果較佳。
一種點雲自動修剪系統，其包括應用伺服器、多個使用者端計算機及點雲獲取裝置。所述的應用伺服器用於從上述點雲獲取裝置中匯入同一個受測對象的多個點雲，並對上述點雲進行修剪處理以得到無重疊點的點雲，其包括點雲匯入模塊，用於從上述點雲獲取裝置中匯入同一個受測對象的多個點雲，並使其在上述使用者端計算機提供的圖形處理界面中生成並且顯示上述點雲形成的圖像；及點雲修剪模塊，用於對上述點雲中的重疊點進行修剪。該點雲修剪模塊包括點雲重疊區域計算子模塊，用於計算上述各點雲的重疊區域；重疊區域網格化子模塊，用於將各點雲重疊區域網格分組化；及重疊點移除子模塊，用於修剪上述網格組內的重疊點。
一種點雲自動修剪方法，該方法包括以下步驟(a)從一個點雲獲取裝置中匯入同一個受測對象的多個點雲，並使其在使用者端計算機提供的圖形處理界面中生成並且顯示上述點雲形成的圖像；(b)計算各點雲的重疊區域；(c)將上述計算出的各點雲重疊區域部分以一定的分組數目及分組組間距進行網格分組化；及(d)修剪上述各點雲中位於所述網格組內相重疊的點，得到無重疊點的點雲。。
利用本發明，可以對點雲中的重疊點進行自動修剪，從而可以為快速準確的檢驗產品提供保障，並減少誤差的產生。
圖1是本發明點雲自動修剪系統較佳實施方式的硬體架構圖。
圖2是本發明點雲自動修剪系統較佳實施方式中應用伺服器的功能模塊圖。
圖3是圖2所示點雲修剪模塊的功能子模塊圖。
圖4是本發明點雲自動修剪方法較佳實施方式的作業流程圖。
圖5是圖4所示點雲自動修剪方法較佳實施方式中步驟S22計算點雲重疊區域的具體實施流程圖。
圖6是圖4所示點雲自動修剪方法較佳實施方式中步驟S24將點雲重疊區域網格分組化的具體實施流程圖。
圖7是圖4所示點雲自動修剪方法較佳實施方式中步驟S26移除點雲中相重疊的點的具體實施流程圖。
具體實施例方式
如圖1所示，是本發明點雲自動修剪系統較佳實施方式的硬體架構圖。該系統包括點雲獲取裝置6、應用伺服器7、網絡4及多個使用者端計算機5。
其中分布式分布的多個使用者端計算機5利用網絡4與應用伺服器7相連，網絡4可以是一企業內部網(Intranet)，也可以是網際網路(Internet)或其它類型的通訊網絡。
點雲獲取裝置6與應用伺服器7相連，用於獲取多次掃描同一個受測對象得到的多個點雲數據。在本較佳實施方式中，該點雲獲取裝置6是一個掃描測量機臺，其通過掃描同一個受測對象獲取多個點雲數據。
應用伺服器7用於從點雲獲取裝置6中匯入同一個受測對象的多個點雲數據，並對上述多個點雲的重疊部分進行修剪處理，以獲得無重疊點的點雲。
使用者端計算機5提供圖形處理界面，該圖形處理界面能夠生成並顯示應用伺服器7匯入的點雲數據組成的圖像，並獲取及顯示對點雲進行修剪後的結果。
如圖2所示，是本發明點雲自動修剪系統較佳實施方式中應用伺服器的功能模塊圖。應用伺服器7包括點雲匯入模塊10、點雲修剪模塊20及存儲模塊30。
其中，點雲匯入模塊10用於從點雲獲取裝置6中匯入同一個受測對象的多個點雲數據，並使其在使用者端計算機5提供的圖形處理界面中生成並且顯示上述點雲數據形成的圖像。
點雲修剪模塊20用於對所匯入的同一個受測對象的多個點雲中的重疊部分進行修剪以獲得一個沒有重疊點的點雲。通常同一個受測對象會被掃描多次，每一次掃描產生一個點雲數據，因而對於同一個受測對象，用戶會得到兩個或三個以上的點雲數據。當點雲匯入模塊10匯入同一個受測對象的兩個點雲數據時，例如點雲1和點雲2，點雲修剪模塊20以其中一個點云為基準，對另一個點雲進行自動修剪，以便獲得一個沒有重疊點的點雲。當點雲匯入模塊10匯入同一個受測對象的三個以上點雲數據時，例如點雲1、點雲2及點雲3時，點雲修剪模塊20對點雲的修剪則以循環的方式進行，例如先以點雲1為基準，修剪點雲2中與點雲1相重疊的點，然後再以修剪後的點雲2為基準，修剪點雲3中與修剪後的點雲2相重疊的點，最後再以修剪後的點雲3為基準，修剪點雲1中與修剪後的點雲3相重疊的點，循環結束最終得到無重疊點的點雲。本較佳實施方式以同一個受測對象的兩個點雲1和2的重疊區域的修剪為例進行介紹，其中以點雲1為基準點雲，對點雲2進行修剪。
存儲模塊30用於存儲上述經過修剪後的無重疊點的點雲。
如圖3所示，是圖2所示點雲修剪模塊的功能子模塊圖。該點雲修剪模塊20包括點雲重疊區域計算子模塊210、重疊區域網格化子模塊211及重疊點移除子模塊212。
其中，點雲重疊區域計算子模塊210用於計算點雲1和點雲2的最大、最小區域點，及根據該點雲1和點雲2的最大、最小區域點計算點雲1與點雲2的重疊區域即點雲1和點雲2的交集的最大、最小區域點。其中，點雲匯入模塊10匯入的每一個點雲數據均為多個離散點的三維坐標，故通過比較點雲1中的點雲數組pPt中所有點坐標的方式可求得點雲1中的最小區域點ptMin1(x，y，z)的三維坐標及最大區域點ptMax1(x，y，z)的三維坐標，從而確定了由上述點雲1的最大、最小區域點坐標組成的點雲1所在的立方體區域；同理可求得點雲2中的最小區域點ptMin2(x，y，z)的三維坐標及最大區域點ptMax2(x，y，z)的三維坐標，從而確定了由上述點雲2的最大、最小區域點坐標組成的點雲2所在的立方體區域。根據上述求得的點雲1所在立方體區域與點雲2所在立方體區域求取點雲1和點雲2交集的最小區域點坐標及最大區域點坐標，從而確定點雲1和點雲2交集所在的立方體區域，即點雲1與點雲2的重疊區域部分。若上述點雲1所在立方體區域與點雲2所在的立方體區域交集為空，則表明點雲1與點雲2不重疊，不需進行修剪。
重疊區域網格化子模塊211用於將上述計算出的點雲1與點雲2的重疊區域部分以一定的分組數目及分組組間距進行網格分組化，並將基準點雲1中的位於重疊區域部分中的點的標識根據其坐標填入到網格相應的組內。其中，重疊區域網格化子模塊211分別計算點雲1與點雲2的重疊區域部分的X軸、Y軸、Z軸方向的分組數目nGX，nGY，nGZ，從而求得最大組數dTemp＝nGX*nGY*nGZ，由於該最大組數是一個恆定的值，例如若dTemp＝50*50*50，其在X，Y，Z三軸的數目一樣多，且若產品是長方體形狀，則會造成X軸內一個組內很多點而Y，Z軸大部分是空，因而此分組方法不夠優化，故需根據上述求得的最大組數dTemp及用戶根據實際情況在程序中設定的一個組數nMaxGroup求得優化後的分組數目nGX』，nGY』及nGZ』。根據點雲1和點雲2重疊區域的最大、最小區域點坐標及上述計算出的各優化分組數目計算各分組組間距。根據計算出的各優化分組數目及各分組組間距確定一個網格分組化的區域。
重疊點移除子模塊212用於將與基準點雲1中的點相重疊的點雲2中的點移除。其中，循環基準點雲1中的每個點，將點雲1中位於重疊區域外的點過濾掉，並將點雲1位於點雲重疊區域中的點的標識根據其坐標填入到網格的對應組內。循環點雲2中的每一個點，判斷點雲2中的當前點a是否位於點雲1與點雲2的重疊區域內，若當前點a不位於該重疊區域內，則對該當前點a不予處理，若當前點a位於點雲1與點雲2的重疊區域內，則根據該點雲2中當前點a的坐標分別確定其在X軸、Y軸、Z軸方向的組數nX、nY、nZ，從而確定其位於重疊區域網格的第(nX、nY、nZ)組內。根據nX、nY、nZ分別求出該第(nX、nY、nZ)組的X方向前面一組nFX，X方向後面一組nPX，Y方向前面一組nFY，Y方向後面一組nPY，Z方向前面一組nFZ，Z方向後面一組nPZ。比較當前點a與由nX，nFX，nPX，nY，nFY，nPY，nZ，nFZ，nPZ組成的共3*3*3＝27組三維空間組中的點雲1中的點之間的距離，若當前點a與被比較點之間的距離滿足使當前點a移除的條件時，則將該當前點a移除，所述當前點a的移除條件為當前點a與被比較點的X軸坐標差值的平方加Y軸坐標差值的平方加Z軸坐標差值的平方之和小於用戶自定義公差fTo1的平方。上述比較的優化先後順序為先將點雲2的當前點a與其所在第(nX、nY、nZ)組內點雲1中的所有點之間距離進行比較，若當前點a與位於第(nX、nY、nZ)組內的點雲1中的任一點之間的距離滿足移除條件時，則認為該當前點a與點雲1中的點重疊，故將其移除，若當前點a與第(nX、nY、nZ)組內的點雲1中的任一點都不滿足移除條件，則比較當前點a與位於第(nX、nY、nZ)組的X方向前面一組(nFX、nY、nZ)、X方向後面一組(nPX、nY、nZ)、Y方向前面一組(nX、nFY、nZ)、Y方向後面一組(nX、nPY、nZ)、Z方向前面一組(nX、nY、nFZ)、Z方向後面一組(nX、nY、nPZ)等中點雲1中的點之間的距離，若存在使當前點a滿足移除條件的點雲1中的點時，則將該當前點a移除；將點雲2中的點按上述步驟循環一遍後就會得到點雲1與點雲2互不重疊的點雲。
如圖4所示，是本發明點雲自動修剪方法較佳實施方式的作業流程圖。本較佳實施方式以一個受測對象存在兩個點雲即點雲1和點雲2為例進行介紹，其中點雲1為基準點雲，對點雲2進行修剪而得到無重疊點的點雲。首先，點雲匯入模塊10從點雲獲取裝置6中匯入同一個受測對象的兩個點雲即點雲1和點雲2，並使其在使用者端計算機5提供的圖形處理界面中生成並且顯示上述點雲1和點雲2形成的圖像(步驟S20)。點雲重疊區域計算子模塊210計算點雲1和點雲2的最大、最小區域點，並根據該點雲1和點雲2的最大、最小區域點計算點雲1與點雲2的重疊區域即點雲1和點雲2的交集的最大、最小區域點(步驟S22)。重疊區域網格化子模塊211將上述計算出的點雲1與點雲2的重疊區域部分以一定的分組數目及分組組間距進行網格分組化(步驟S24)。重疊點移除子模塊212過濾基準點雲1中位於重疊區域以外的點，並將基準點雲1中的位於重疊區域部分中的點的標識根據其坐標填入到網格相應的組內，通過循環點雲2中的每一個點並計算點雲2中的每一個點與基準點雲1位於重疊區域中的被比較點之間的距離，然後將與點雲1中的點相重疊的點雲2中的點移除以得到點雲1與點雲2互不重疊的點雲(步驟S26)。存儲模塊30存儲上述經過修剪後的無重疊點的點雲(步驟S28)。
如圖5所示，是圖4所示點雲自動修剪方法較佳實施方式中步驟S22計算點雲的重疊區域的具體實施流程圖。因點雲匯入模塊10匯入的點雲數據均為多個離散點的三維坐標，故點雲重疊區域計算子模塊210通過比較點雲1中的點雲數組pPt中所有點坐標的方式可求得點雲1中的最小區域點ptMin1的三維坐標(ptMin1.x，ptMin1.y，ptMin1.z)及最大區域點ptMax1的三維坐標(ptMax1.x，ptMax1.y，ptMax1.z)，從而確定了由(ptMin1.x，ptMin1.y，ptMin1.z)、(ptMin1.x，ptMin1.y，ptMax1.z)、(ptMin1.x，ptMax 1.y，ptMin1.z)、(ptMin1.x，ptMax1.y，ptMax1.z)、(ptMax1.x，ptMax1.y，ptMax1.z)、(ptMax1.x，ptMax1.y，ptMin1.z)、(ptMax1.x，ptMin1.y，ptMax1.z)、(ptMax1.x，ptMin1.y，ptMin1.z)組成的點雲1所在立方體區域，同理可求得點雲2中的最小區域點ptMin2的三維坐標(ptMin2.x，ptMin2.y，ptMin2.z)及最大區域點ptMax2的三維坐標(ptMax2.x，ptMax2.y，ptMax2.z)，從而確定了由(ptMin2.x，ptMin2.y，ptMin2.z)、(ptMin2.x，ptMin2.y，ptMax2.z)、(ptMin2.x，ptMax2.y，ptMin2.z)、(ptMin2.x，ptMax2.y，ptMax2.z)、(ptMax2.x，ptMax2.y，ptMax2.z)、(ptMax2.x，ptMax2.y，ptMin2.z)、(ptMax2.x，ptMin2.y，ptMax2.z)、(ptMax2.x，ptMin2.y，ptMin2.z)組成的點雲2所在立方體區域(步驟S220)。根據上述點雲1所在立方體區域與點雲2所在的立方體區域求取上述點雲1與點雲2的交集的最小區域點坐標(fMinB
，fMinB[1]，fMinB[2])及最大區域點坐標(fMaxB
，fMaxB[1]，fMaxB[2])。其中fMinB
的求取過程如下將ptMin1.x與ptMin2.x進行比較，若ptMin1.x小於ptMin2.x，則fMinB
＝ptMin2.x-fTo1，否則fMinB
＝ptMin1.x-fTo1，fTo1為用戶自定義公差，同理fMinB[1]及fMinB[2]也可求得。fMaxB
的求取過程如下將ptMax1.x與ptMax2.x進行比較，若ptMax1.x大於ptMax2.x，則fMaxB
＝ptMax2.x+fTo1，否則fMaxB
＝ptMax1.x+fTo1，同理fMaxB[1]與fMaxB[2]也可求得(步驟S222)。判斷上述點雲1所在立方體區域與點雲2所在的立方體區域的交集否為空(步驟S224)。若為空，即若fMinB
＞＝fMaxB
、fMinB[1]＞＝fMaxB[1]或fMinB[2]＞＝fMaxB2]中有一種情況發生時，則表明點雲1與點雲2的交集為空，則程序結束。若上述點雲1所在立方體區域與點雲2所在的立方體區域的交集不為空，則根據上述計算出的交集最小區域點坐標(fMinB
，fMinB[1]，fMinB[2])及最大區域點坐標(fMaxB
，fMaxB[1]，fMaxB[2])確定一個交集立方體區域，即點雲1與點雲2的重疊區域部分(步驟S226)。
如圖6所示，是圖4所示點雲自動修剪方法較佳實施方式中步驟S24將點雲重疊區域網格分組化的具體實施流程圖。重疊區域網格化子模塊211分別計算點雲1與點雲2的重疊區域部分的X軸、Y軸、Z軸方向的分組數目，例如X軸的分組數目nGX就等於fMaxB
與fMinB
的差值除以公差fTo1，同理Y軸的分組數目nGY與Z軸的分組數目nGZ也可求出(步驟S240)。根據上述各分組數目可求得最大組數dTemp＝nGX*nGY*nGZ，由於該最大數組是一個恆定的值，例如若dTemp＝50*50*50，其在X，Y，Z三軸的數目一樣多，且若產品是長方體形狀，則會造成X軸內一個組內很多點而Y，Z軸大部分是空，因而此分組方法不夠優化，故需優化分組數目，分組數目的優化方法如下由於用戶根據實際情況在程序中已設定一個組數nMaxGroup，利用公式dTempn=nMaxGroup,]]>求得n，然後計算出係數因數fK=dTempnMaxGroupn,]]>最後求得優化後的分組數目nGX』＝nGX/fK，nGY』＝nGY/fK及nGZ』＝nGZ/fK(步驟S242)。根據重疊區域的最大、最小區域點坐標及優化後的分組數目分別計算各分組組間距fStepX，fStepY及fStepZ，其中fStepX＝(fMaxB
-fMinB
)/nGX』*1.001，fStepY＝(fMaxB[1]-fMinB[1])/nGY』*1.001，fStepZ＝(fMaxB[2]-fMinB[2])/nGZ』*1.001(步驟S244)。根據上述計算出的各優化分組數目及各分組組間距將重疊區域網格分組化(步驟S246)。
如圖7所示，是圖4所示點雲自動修剪方法較佳實施方式中步驟S26移除點雲中相重疊的點的具體實施流程圖。重疊點移除子模塊212循環基準點雲1中的每個點，將點雲1中位於重疊區域外的點過濾掉，並將點雲1中位於點雲重疊區域中的點的標識根據其坐標填入到網格的對應組內(步驟S260)。重疊點移除子模塊212循環點雲2中的每一個點，判斷點雲2中的當前點a是否位於點雲1與點雲2的重疊區域內，若當前點a不位於該重疊區域內，則對該當前點a不予處理，若當前點a位於點雲1與點雲2的重疊區域內，則根據該點雲2中當前點a的坐標分別確定其在X軸、Y軸、Z軸方向的組數nX、nY、nZ，從而確定其位於重疊區域網格的第(nX、nY、nZ)組內，其中nX＝(fPt
-fMinB
)/fStepX，nY＝(fPt[1]-fMinB[1])/fStepY，nZ＝(fPt[2]-fMinB[2])/fStepZ，上述fPt
、fPt[1]、fPt[2]為點雲2中當前點a的三維坐標(步驟S262)。根據該當前點a所在網格的第(nX、nY、nZ)組求取該當前點a的空間四周待比較點所在的網格組數，即該第(nX、nY、nZ)組的X方向前面一組nFX，X方向後面一組nPX，Y方向前面一組nFY，Y方向後面一組nPY，Z方向前面一組nFZ，Z方向後面一組nPZ，其中nFX計算過程如下若nX＞0，則nFX＝nX-1，否則nFX＝0，nFY，nFZ求取方法與nFX相同，nPX的計算過程如下若nX＜nGX-1，則nPX＝nX+1，否則nPX＝nGX-1，nPY，nPZ的求取方法與nPX相同(步驟S264)。將該當前點a與待比較點進行距離計算，即比較當前點a與由nX，nFX，nPX，nY，nFY，nPY，nZ，nFZ，nPZ組成的共3*3*3＝27組三維空間組中的點雲1中的點之間的距離，若當前點a與被比較點之間的距離滿足使當前點a移除的條件時，則將該當前點a移除，所述當前點a的移除條件為當前點a與被比較點的X軸坐標差值的平方加Y軸坐標差值的平方加Z軸坐標差值的平方之和小於用戶自定義公差fTo1的平方(步驟S266)。上述比較的優化先後順序為先將點雲2的當前點a與其所在第(nX、nY、nZ)組內點雲1中的所有點之間距離進行比較，若當前點a與位於第(nX、nY、nZ)組內的點雲1中的任一點之間的距離滿足移除條件時，則認為該當前點a與點雲1中的點重疊，故將其移除，若當前點a與第(nX、nY、nZ)組內的點雲1中的任一點都不滿足移除條件，則比較當前點a與位於第(nX、nY、nZ)組的X方向前面一組(nFX、nY、nZ)、X方向後面一組(nPX、nY、nZ)、Y方向前面一組(nX、nFY、nZ)、Y方向後面一組(nX、nPY、nZ)、Z方向前面一組(nX、nY、nFZ)、Z方向後面一組(nX、nY、nPZ)等中點雲1中的點之間的距離，若存在使當前點a滿足移除條件的點雲1中的點時，則將該當前點a移除(步驟S268)。將點雲2中的點按上述步驟循環一遍後就會得到點雲1與點雲2互不重疊的點雲(步驟S270)。
所述點雲自動修剪方法還適用於一個受測對象存在三個以上的點雲的重疊區域的修剪，其是採用循環的方式，以兩個點云為步長進行修剪，每兩個點雲之間的修剪步驟均同較佳實施方式所述，例如若一個受測對象存在三個點雲即點雲1，點雲2和點雲3，則可以點雲1為基準，修剪點雲2中與點雲1相重疊的點，然後以修剪後的點雲2為基準，修剪點雲3中與修剪後的點雲2相重疊的點，最後再以修剪後的點雲3為基準，修剪點雲1中與修剪後的點雲3相重疊的點。
本發明所提供的點雲自動修剪系統及方法所有的修剪步驟均可自動記錄在應用伺服器7中，因此對於批量產品點雲的修剪而言，可直接調用上述記錄全自動修剪，速度極為快捷，此外，本發明還適用於單個點雲中存在的雜點、幹擾點的修剪去除等。
權利要求
1.一種點雲自動修剪系統，其包括應用伺服器、使用者端計算機及點雲獲取裝置，其特徵在於所述的應用伺服器用於從上述點雲獲取裝置中匯入同一個受測對象的多個點雲，並對上述點雲進行修剪處理以得到無重疊點的點雲，其包括點雲匯入模塊，用於從上述點雲獲取裝置中匯入同一個受測對象的多個點雲，並使其在上述使用者端計算機提供的圖形處理界面中生成並且顯示上述點雲形成的圖像；及點雲修剪模塊，用於對上述點雲中的重疊點進行修剪，其包括點雲重疊區域計算子模塊，用於計算上述各點雲的重疊區域；重疊區域網格化子模塊，用於將各點雲重疊區域網格分組化；及重疊點移除子模塊，用於修剪上述網格組內的重疊點。
2.如權利要求1所述的點雲自動修剪系統，其特徵在於，所述計算各點雲重疊區域是指計算受測對象的各點雲的最大、最小區域點，及根據計算出的各點雲的最大、最小區域點計算各點雲之間交集的最大、最小區域點以確定各點雲的重疊區域部分。
3.如權利要求1所述的點雲自動修剪系統，其特徵在於，所述網格分組化是指將上述計算出的各點雲重疊區域部分以一定的分組數目及分組組間距進行網格分組。
4.如權利要求1所述的點雲自動修剪系統，其特徵在於，所述修剪網格組內的重疊點是指將受測對象的多個點雲中位於上述網格組內相重疊的點移除以得到無重疊點的點雲。
5.如權利要求4所述的點雲自動修剪系統，其特徵在於，所述應用伺服器還包括存儲模塊，用於存儲上述經過修剪的無重疊點的點雲。
6.一種點雲自動修剪方法，其特徵在於，其包括如下步驟從一個點雲獲取裝置中匯入同一個受測對象的多個點雲，並使其在使用者端計算機提供的圖形處理界面中生成並且顯示上述多個點雲形成的圖像；計算上述各點雲的重疊區域；將上述各點雲重疊區域部分以一定的分組數目及分組組間距進行網格分組化；及修剪上述各點雲中位於所述網格組內相重疊的點，得到無重疊點的點雲。
7.如權利要求6所述的點雲自動修剪方法，其特徵在於，該方法還包括如下步驟存儲上述修剪後的無重疊點的點雲。
8.如權利要求6所述的點雲自動修剪方法，其特徵在於，所述計算上述各點雲的重疊區域的步驟包括計算受測對象的各點雲的最大、最小區域點；根據計算出的各點雲的最大、最小區域點計算各點雲之間交集的最大、最小區域點；及根據交集的最大、最小區域點確定各點雲的重疊區域部分。
9.如權利要求6所述的點雲自動修剪方法，其特徵在於，所述網格分組化的步驟包括分別計算各點雲重疊區域的X軸、Y軸、Z軸方向的分組數；分別計算上述X軸、Y軸、Z軸方向的分組組間距；及根據上述計算出的分組數及分組組間距將各點雲重疊區域部分進行網格分組。
10.如權利要求6所述的點雲自動修剪方法，其特徵在於，所述修剪重疊點的步驟包括當匯入同一受測對象的兩個點雲時，以其中一個點云為基準修剪另一個點雲；及當匯入同一受測對象的三個以上點雲時，以第一個點云為基準修剪第二個點雲，以修剪後的第二個點云為基準修剪第三個點雲，依次類推，直至以修剪後的最後一個點云為基準修剪第一個點雲。
11.如權利要求10所述的點雲自動修剪方法，其特徵在於，所述修剪重疊點的步驟還包括將基準點雲中不在重疊區域中的點過濾掉，並將基準點雲中的在重疊區域中的點根據其標識填入相應的網格組內；比較被修剪點雲中的當前點與重疊區域網格組內的基準點雲中的各個點之間距離以判斷是否符合移除條件，該移除條件是指該當前點與被比較點的X軸坐標差值的平方加Y軸坐標差值的平方加Z軸坐標差值的平方之和小於用戶自定義公差的平方；及若被修剪點雲中的當前點符合移除條件，則將其移除。
全文摘要
本發明提供一種點雲自動修剪系統，其包括應用伺服器、多個使用者端計算機及點雲獲取裝置。該應用伺服器包括點雲匯入模塊、點雲修剪模塊及存儲模塊。上述點雲修剪模塊包括點雲重疊區域計算子模塊、重疊區域網格化子模塊及重疊點移除子模塊。本發明還提供一種點雲自動修剪方法，其包括如下步驟匯入點雲；計算點雲的重疊區域；將點雲重疊區域網格分組化；移除點雲中相重疊的點，得到無重疊點的點雲；及存儲無重疊點的點雲。利用本發明所提供的點雲自動修剪系統及方法，可自動快速地完成點雲中重疊部分的修剪，且修剪效果較佳。
文檔編號G06T5/00GK101063967SQ200610060508
公開日2007年10月31日 申請日期2006年4月28日 優先權日2006年4月28日
發明者張旨光, 吳新元 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司, 鴻海精密工業股份有限公司