点云配准方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质与流程

本技术涉及图像处理领域，具体而言，涉及一种点云配准方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。

背景技术：

1、点云配准在三维重建、自动驾驶、机器人导航和计算机视觉等领域中扮演着至关重要的角色。点云配准的主要任务是将两个或多个点云数据对齐，以获得一个统一的坐标系，从而实现更精准的三维模型构建。

2、然而，传统的点云配准方法大多仅支持在目标图像上选择兴趣点进行配准，不能同时在源图像（浮动图像）上选择点，这种限制导致配准过程缺乏灵活性和精度，尤其是在需要处理包含大量冗余数据或噪声的点云时，效率低下且鲁棒性不足。

3、针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本技术提供了一种点云配准方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，以至少解决现有技术中仅通过在目标图像上选择兴趣点进行配准，导致的配准灵活性差的技术问题。

2、根据本技术的一个方面，提供了一种点云配准方法，包括：将源点云数据中与第一兴趣点距离最近的点作为第一关键点，将目标点云数据中与第二兴趣点距离最近的点作为第二关键点，其中，源点云数据和目标点云数据为需要配准的两个点云数据，第一兴趣点为针对源点云数据设置的配准参考点，第二兴趣点为针对目标点云数据设置的配准参考点；根据第一关键点和第二关键点之间的坐标差异信息，更新第一关键点的坐标信息，并将更新后的第一关键点作为第三关键点；根据第二关键点和第三关键点对源点云数据和目标点云数据进行配准，得到配准结果。

3、可选地，在本技术的点云配准方法中，根据第一关键点和第二关键点之间的坐标差异信息，更新第一关键点的坐标信息，包括：依据坐标差异信息，将源点云数据调整为与目标点云数据对齐的状态，并将调整后的源点云数据作为第一点云数据；在将源点云数据调整为第一点云数据之后，依据坐标差异信息，更新第一关键的坐标信息。

4、可选地，在本技术的点云配准方法中，根据第二关键点和第三关键点对源点云数据和目标点云数据进行配准，得到配准结果，包括：根据第二关键点确定目标点云数据中的第一区域，其中，第二关键点位于第一区域内；根据第三关键点确定第一点云数据中的第二区域，其中，第三关键点位于第二区域内；依据第一区域和第二区域对源点云数据和目标点云数据进行配准，得到配准结果，其中，第一区域与目标点云数据相对应，第二区域与源点云数据相对应。

5、可选地，在本技术的点云配准方法中，根据第二关键点确定目标点云数据中的第一区域；根据第三关键点确定第一点云数据中的第二区域，包括：计算目标点云数据中除第二关键点之外的每个点与第二关键点的距离；根据目标点云数据中除第二关键点之外的每个点与第二关键点的距离，从目标点云数据中确定x个第一目标点，其中，x为大于1的整数，第一目标点与第二关键点的距离小于非第一目标点与第二关键点的距离；将x个第一目标点在目标点云数据中所覆盖的区域作为第一区域；计算第一点云数据中除第三关键点之外的每个点与第三关键点的距离；根据第一点云数据中除第三关键点之外的每个点与第三关键点的距离，从第一点云数据中确定y个第二目标点，其中，y为大于1的整数，第二目标点与第三关键点的距离小于非第二目标点与第三关键点的距离；将y个第二目标点在第一点云数据中所覆盖的区域作为第二区域。

6、可选地，在本技术的点云配准方法中，根据目标点云数据中除第二关键点之外的每个点与第二关键点的距离，从目标点云数据中确定x个第一目标点；根据第一点云数据中除第三关键点之外的每个点与第三关键点的距离，从第一点云数据中确定y个第二目标点，包括；基于目标点云数据构建第一点云树，其中，第一点云树为一种二叉树形式的数据结构，用于将目标点云数据通过二叉树形式进行表示；通过计算第一点云树中的点与第二关键点的欧式距离的方式，采用最邻近搜索算法确定目标点云数据中与第二关键点距离最近的x个点，得到x个第一目标点；基于第一点云数据构建第二点云树，其中，第二点云树为一种二叉树形式的数据结构，用于将第一点云数据通过二叉树形式进行表示；通过计算第二点云树中的点与第三关键点的欧式距离的方式，采用最邻近搜索算法确定第一点云数据中与第三关键点距离最近的y个点，得到y个第二目标点。

7、可选地，在本技术的点云配准方法中，依据第一区域和第二区域对源点云数据和目标点云数据进行配准，得到配准结果，包括；将目标点云数据替换为第一区域；将源点云数据替换为第二区域；对第一区域和第二区域进行配准操作，得到配准结果。

8、可选地，在本技术的点云配准方法中，对第一区域和第二区域进行配准操作，得到配准结果，包括；对第一区域和/或第二区域进行至少一个方向维度的旋转操作，并生成旋转矩阵和位移量，其中，旋转矩阵用于表征在配准操作的过程中，对于第一区域和/或第二区域在每个方向维度上的旋转角度；位移量表征在配准操作的过程中，对于第一区域和/或第二区域在每个方向维度上的位移信息；将旋转矩阵和位移量作为配准结果。

9、根据本技术的另一方面，还提供了一种点云配准装置，其中，点云配准装置包括：第一处理单元，用于将源点云数据中与第一兴趣点距离最近的点作为第一关键点，将目标点云数据中与第二兴趣点距离最近的点作为第二关键点，其中，源点云数据和目标点云数据为需要配准的两个点云数据，第一兴趣点为针对源点云数据设置的配准参考点，第二兴趣点为针对目标点云数据设置的配准参考点；第二处理单元，用于根据第一关键点和第二关键点之间的坐标差异信息，更新第一关键点的坐标信息，并将更新后的第一关键点作为第三关键点；第三处理单元，用于根据第二关键点和第三关键点对源点云数据和目标点云数据进行配准，得到配准结果。

10、根据本技术的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，其中，计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，在计算机程序运行时，使得计算机可读存储介质所在设备执行上述的点云配准方法。

11、根据本技术的另一方面，还提供了一种电子设备，其中，电子设备包括一个或多个处理器和存储器，存储器用于存储一个或多个程序，其中，当一个或多个程序被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行上述的点云配准方法。

12、在本技术中，首先将源点云数据中与第一兴趣点距离最近的点作为第一关键点，将目标点云数据中与第二兴趣点距离最近的点作为第二关键点，其中，源点云数据和目标点云数据为需要配准的两个点云数据，第一兴趣点为针对源点云数据设置的配准参考点，第二兴趣点为针对目标点云数据设置的配准参考点。然后，根据第一关键点和第二关键点之间的坐标差异信息，更新第一关键点的坐标信息，并将更新后的第一关键点作为第三关键点。最后，根据第二关键点和第三关键点对源点云数据和目标点云数据进行配准，得到配准结果。

13、由上述内容可知，依据本技术的技术方案，可以允许用户针对源点云数据和目标点云数据上分别选择兴趣点，例如，针对源点云数据选择第一兴趣点作为配准参考点；针对目标点云数据选择第二兴趣点作为配准参考点，双向兴趣点的选择可以使得配准过程更加灵活和精确，从而解决了现有技术中仅通过在目标图像上选择兴趣点进行配准，导致的配准灵活性差的技术问题。

14、另外，由于选取的兴趣点可能在点云数据中无法对应真实的点，因此，本技术还将源点云数据中与第一兴趣点距离最近的点作为第一关键点，将目标点云数据中与第二兴趣点距离最近的点作为第二关键点，并且后续主要依据第一关键点和第二关键点完成源点云数据和目标点云数据的配准，从而可以提高配准的精度，避免由于选取的兴趣点不是点云数据中真实存在的点，导致的使用兴趣点进行配准存在配准误差大的技术问题。

15、此外，本技术还根据第一关键点和第二关键点之间的坐标差异信息，更新第一关键点的坐标信息，并将更新后的第一关键点作为第三关键点，最后根据第二关键点和第三关键点对源点云数据和目标点云数据进行配准，得到配准结果，此过程相当于实现了基于第一关键点和第二关键点进行初步的刚性配准，提供了更精确的初始对齐，最后依据对齐后的第三关键点和第二关键点对源点云数据和目标点云数据进行配准，可以提高整体配准的精度。