RU2013106319A - Основанная на характерных точках надежная регистрация трехмерного твердого тела - Google Patents

Abstract

1. Способ регистрации кадров трехмерного (3D) изображения, при этом способ содержит этапы, на которых:принимают первое облако точек, представляющее собой первый кадр 3D изображения, полученный в первый момент времени, и второе облако точек, представляющее собой второй кадр 3D изображения, полученный во второй момент времени;определяют местоположение первого начала координат для первого облака точек;определяют местоположение второго начала координат для второго облака точек;строят первую двумерную (2D) сетку для представления первого облака точек, при этом первая 2D сетка строится на основе сферического представления первого облака точек и первого начала координат;строят вторую 2D сетку для представления второго облака точек, при этом вторая 2D сетка строится на основе сферического представления второго облака точек и второго начала координат;идентифицируют первую совокупность характерных точек на основе построенной первой 2D сетки;идентифицируют вторую совокупность характерных точек на основе построенной второй 2D сетки;устанавливают соответствие между первой совокупностью характерных точек и второй совокупностью характерных точек на основе порогового значения радиуса окрестности; иопределяют ортогональное преобразование между первым кадром 3D изображения и вторым кадром 3D изображения на основе соответствия между первой совокупностью характерных точек и второй совокупностью характерных точек.2. Способ по п. 1, в котором первое начало координат и второе начало координат для первого и второго облаков точек являются центрами масс первого и второго облаков точек, соответственно.3. Способ по п. 1, в котором за

Claims (20)

1. Способ регистрации кадров трехмерного (3D) изображения, при этом способ содержит этапы, на которых:

принимают первое облако точек, представляющее собой первый кадр 3D изображения, полученный в первый момент времени, и второе облако точек, представляющее собой второй кадр 3D изображения, полученный во второй момент времени;

определяют местоположение первого начала координат для первого облака точек;

определяют местоположение второго начала координат для второго облака точек;

строят первую двумерную (2D) сетку для представления первого облака точек, при этом первая 2D сетка строится на основе сферического представления первого облака точек и первого начала координат;

строят вторую 2D сетку для представления второго облака точек, при этом вторая 2D сетка строится на основе сферического представления второго облака точек и второго начала координат;

идентифицируют первую совокупность характерных точек на основе построенной первой 2D сетки;

идентифицируют вторую совокупность характерных точек на основе построенной второй 2D сетки;

устанавливают соответствие между первой совокупностью характерных точек и второй совокупностью характерных точек на основе порогового значения радиуса окрестности; и

определяют ортогональное преобразование между первым кадром 3D изображения и вторым кадром 3D изображения на основе соответствия между первой совокупностью характерных точек и второй совокупностью характерных точек.

2. Способ по п. 1, в котором первое начало координат и второе начало координат для первого и второго облаков точек являются центрами масс первого и второго облаков точек, соответственно.

3. Способ по п. 1, в котором заданная точка на 2D сетке идентифицируется в качестве характерной точки тогда и только тогда, когда эта заданная точка является особой точкой, и поверхностью второго порядка, которая аппроксимирует значение в 2D сетке в этой заданной точке, является параболоид.

4. Способ по п. 1, в котором пороговое значение радиуса окрестности динамически определяется на основании временной разности между первым моментом времени и вторым моментом времени.

5. Способ по п. 4, в котором пороговое значение радиуса окрестности пропорционально временной разности между первым моментом времени и вторым моментом времени.

6. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этап, на котором:

уточняют соответствие между первой совокупностью характерных точек и второй совокупностью характерных точек, установленное на основе порогового значения радиуса окрестности, используя процесс согласованности случайных выборок.

7. Способ по п. 1, в котором этап, на котором определяют ортогональное преобразование между первым кадром 3D изображения и вторым кадром 3D изображения, дополнительно содержит этапы, на которых:

преобразуют каждую характерную точку в первой совокупности характерных точек при помощи установленного соответствия в точку в декартовых координатах;

преобразуют каждую характерную точку во второй совокупности характерных точек с помощью установленного соответствия в точку в декартовых координатах;

применяют процесс подгонки для определения ортогонального преобразования между характерными точками в первой и второй совокупностях характерных точек.

8. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этап, на котором:

применяют предсказание движения к первой совокупности характерных точек до этапа, на котором устанавливают соответствие между первой совокупностью характерных точек и второй совокупностью характерных точек.

9. Способ регистрации кадров трехмерного (3D) изображения, при этом способ содержит этапы, на которых:

принимают первое облако точек, представляющее собой первый кадр 3D изображения, полученный в первый момент времени, и второе облако точек, представляющее собой второй кадр 3D изображения, полученный во второй момент времени;

определяют местоположение первого начала координат для первого облака точек;

определяют местоположение второго начала координат для второго облака точек;

строят первую двумерную (2D) сетку для представления первого облака точек, при этом первая 2D сетка строится на основе сферического представления первого облака точек и первого начала координат;

строят вторую 2D сетку для представления второго облака точек, при этом вторая 2D сетка строится на основе сферического представления второго облака точек и второго начала координат;

идентифицируют первую совокупность характерных точек на основе построенной первой 2D сетки;

идентифицируют вторую совокупность характерных точек на основе построенной второй 2D сетки;

устанавливают соответствие между первой совокупностью характерных точек и второй совокупностью характерных точек на основе порогового значения радиуса окрестности, при этом пороговое значение радиуса окрестности пропорционально временной разности между первым моментом времени и вторым моментом времени; и

определяют ортогональное преобразование между первым кадром 3D изображения и вторым кадром 3D изображения на основе соответствия между первой совокупностью характерных точек и второй совокупностью характерных точек.

10. Способ по п. 9, в котором первое начало координат и второе начало координат для первого и второго облаков точек являются центрами масс первого и второго облаков точек, соответственно.

11. Способ по п. 9, в котором заданная точка на 2D сетке идентифицируется в качестве характерной точки тогда и только тогда, когда эта заданная точка является особой точкой, и поверхностью второго порядка, которая аппроксимирует значение в 2D сетке в этой заданной точке, является параболоид.

12. Способ по п. 9, дополнительно содержащий этап, на котором:

уточняют соответствие между первой совокупностью характерных точек и второй совокупностью характерных точек, установленное на основе порогового значения радиуса окрестности, используя процесс согласованности случайных выборок.

13. Способ по п. 9, в котором этап, на котором определяют ортогональное преобразование между первым кадром 3D изображения и вторым кадром 3D изображения, дополнительно содержит этапы, на которых:

преобразуют каждую характерную точку в первой совокупности характерных точек при помощи установленного соответствия в точку в декартовых координатах;

преобразуют каждую характерную точку во второй совокупности характерных точек с помощью установленного соответствия в точку в декартовых координатах;

применяют процесс подгонки для определения ортогонального преобразования между характерными точками в первой и второй совокупностях характерных точек.

14. Способ по п. 9, дополнительно содержащий этап, на котором:

применяют предсказание движения к первой совокупности характерных точек до этапа, на котором устанавливают соответствие между первой совокупностью характерных точек и второй совокупностью характерных точек.

15. Машиночитаемое устройство с машиноисполняемыми инструкциями для выполнения способа регистрации кадров трехмерного (3D) изображения, при этом способ содержит этапы, на которых:

принимают первое облако точек, представляющее собой первый кадр 3D изображения, полученный в первый момент времени, и второе облако точек, представляющее собой второй кадр 3D изображения, полученный во второй момент времени;

определяют местоположение первого начала координат для первого облака точек;

определяют местоположение второго начала координат для второго облака точек;

строят первую двумерную (2D) сетку для представления первого облака точек, при этом первая 2D сетка строится на основе сферического представления первого облака точек и первого начала координат;

строят вторую 2D сетку для представления второго облака точек, при этом вторая сетка строится на основе сферического представления второго облака точек и второго начала координат;

идентифицируют первую совокупность характерных точек на основе построенной первой 2D сетки;

идентифицируют вторую совокупность характерных точек на основе построенной второй 2D сетки;

устанавливают соответствие между первой совокупностью характерных точек и второй совокупностью характерных точек на основе порогового значения радиуса окрестности; и

определяют ортогональное преобразование между первым кадром 3D изображения и вторым кадром 3D изображения на основе соответствия между первой совокупностью характерных точек и второй совокупностью характерных точек.

16. Машиночитаемое устройство по п. 15, в котором первое начало координат и второе начало координат для первого и второго облаков точек являются центрами масс первого и второго облаков точек, соответственно.

17. Машиночитаемое устройство по п. 15, в котором заданная точка на 2D сетке идентифицируется в качестве характерной точки тогда и только тогда, когда эта заданная точка является особой точкой, и поверхностью второго порядка, которая аппроксимирует значение в 2D сетке в этой заданной точке, является параболоид.

18. Машиночитаемое устройство по п. 15, в котором пороговое значение радиуса окрестности пропорционально временной разности между первым моментом времени и вторым моментом времени.

19. Машиночитаемое устройство по п. 15, в котором этап, на котором определяют ортогональное преобразование между первым кадром 3D изображения и вторым кадром 3D изображения, дополнительно содержит этапы, на которых:

преобразуют каждую характерную точку в первой совокупности характерных точек при помощи установленного соответствия в точку в декартовых координатах;

преобразуют каждую характерную точку во второй совокупности характерных точек с помощью установленного соответствия в точку в декартовых координатах;

применяют процесс подгонки для определения ортогонального преобразования между характерными точками в первой и второй совокупностях характерных точек.

20. Машиночитаемое устройство по п. 15, дополнительно содержащее этап, на котором:

применяют предсказание движения к первой совокупности характерных точек до этапа, на котором устанавливают соответствие между первой совокупностью характерных точек и второй совокупностью характерных точек.