本技术涉及图像处理,尤其涉及一种键盘点云图像的拼接方法、装置及相关设备。
背景技术:
1、在现实应用中,通常都是基于键盘的点云图像来对键盘的表面缺陷进行检测。在现有技术中,可通过线扫激光来获取键盘的表面点云数据,但是由于单个线扫激光的扫描宽度小于键盘的几何尺寸,所以通常只能先通过单个线扫激光扫描获取键盘的局部线扫立体点云图像,然后再对多个局部线扫立体点云图像进行拼接得到键盘点云图像。
2、在实际应用中,可通过icp(iterative closest point,迭代最近点)方法和ndt(non-destructive testing,无损检测)方法实现键盘的相邻两个的局部线扫立体点云图像进行拼接。
3、具体地,icp方法通过找到两组点云中最接近的点并最小化它们之间的距离来实现拼接;ndt方法通过基于点云数据的概率分布找到能最大程度减小两组点云之间差异的变换;但是在实际操作中,icp方法、ndt方法均难于处理局部线扫立体点云图像中的海量点云,导致icp方法、ndt方法在拼接过程中具有配准失败和效果不佳的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此,本技术的目的在于提供一种键盘点云图像的拼接方法、装置及相关设备,以解决现有技术用于对键盘的点云图像进行拼接的过程中具有配准失败和效果不佳的技术问题。
2、第一方面,本技术提供了一种键盘点云图像的拼接方法,所述方法包括:
3、获取通过对键盘进行连续线性扫描得到的多个互相平行的立体点云图,将所述立体点云图进行垂直投影得到平面点云图;所述平面点云图中显示有间隙,所述间隙指示相邻两个按键之间的空隙区域;相邻两个所述立体点云图之间具有重合区域;
4、基于多个所述立体点云图的排列顺序确定当前待拼接的相邻两个立体点云图;
5、针对所述当前待拼接的相邻两个立体点云图,根据所述重合区域、对应的所述平面点云图中的所述间隙,确定第一水平向位移数据、第二水平向位移数据和竖直向位移数据;
6、根据所述当前待拼接的相邻两个立体点云图的第一水平向位移数据、第二水平向位移数据和竖直向位移数据对所述当前待拼接的相邻两个立体点云图进行拼接,直至按照所述排列顺序将所有所述立体点云图拼接完成得到键盘点云图像。
7、优选地,所述获取通过对键盘进行连续线性扫描得到的多个互相平行的立体点云图之后,所述方法还包括:
8、针对多个所述立体点云图进行翻转处理,令每对相邻的所述立体点云图中呈相对的长度方向边缘特征互相吻合;
9、根据投影公式,将所述立体点云图进行垂直投影得到所述平面点云图。
10、优选地,所述针对所述当前待拼接的相邻两个立体点云图,根据所述重合区域、对应的所述平面点云图中的所述间隙,确定第一水平向位移数据、第二水平向位移数据和竖直向位移数据,包括:
11、针对所述当前待拼接的相邻两个立体点云图,在每个所述立体点云图对应的所述平面点云图的多个所述间隙中选定用于确定第一水平向位移数据、第二水平向位移数据的定位间隙;
12、针对所述当前待拼接的相邻两个立体点云图,确定用于确定第一水平向位移数据的所述定位间隙的边侧位置并且根据所述边侧位置确定第一水平向位移数据;
13、针对所述当前待拼接的相邻两个立体点云图,确定用于确定第二水平向位移数据的所述定位间隙的边侧位置并且根据所述边侧位置确定第二水平向位移数据。
14、优选地,所述针对所述当前待拼接的相邻两个立体点云图,根据所述重合区域、对应的所述平面点云图中的所述间隙,确定第一水平向位移数据、第二水平向位移数据和竖直向位移数据,包括:
15、针对所述当前待拼接的相邻两个立体点云图,根据所述重合区域的宽度确定所述竖直向位移数据。
16、第二方面,本技术提供了一种键盘点云图像的拼接装置,所述装置包括:点云模块、计算模块和拼接模块;
17、所述点云模块,用于获取通过对键盘进行连续线性扫描得到的多个互相平行的立体点云图,将所述立体点云图进行垂直投影得到平面点云图;所述平面点云图中显示有间隙,所述间隙指示相邻两个按键之间的空隙区域;相邻两个所述立体点云图之间具有重合区域;
18、所述点云模块,还用于基于多个所述立体点云图的排列顺序确定当前待拼接的相邻两个立体点云图;
19、所述计算模块,用于针对所述当前待拼接的相邻两个立体点云图,根据所述重合区域、对应的所述平面点云图中的所述间隙,确定第一水平向位移数据、第二水平向位移数据和竖直向位移数据;
20、所述拼接模块,用于根据所述当前待拼接的相邻两个立体点云图的第一水平向位移数据、第二水平向位移数据和竖直向位移数据对所述当前待拼接的相邻两个立体点云图进行拼接,直至按照所述排列顺序将所有所述立体点云图拼接完成得到键盘点云图像。
21、优选地,所述点云模块,还用于针对多个所述立体点云图进行翻转处理,令每对相邻的所述立体点云图中呈相对的长度方向边缘特征互相吻合;还用于根据投影公式,将所述立体点云图进行垂直投影得到所述平面点云图。
22、优选地,所述计算模块,还用于针对所述当前待拼接的相邻两个立体点云图,在每个所述立体点云图对应的所述平面点云图的多个所述间隙中选定用于确定第一水平向位移数据、第二水平向位移数据的定位间隙;
23、还用于针对所述当前待拼接的相邻两个立体点云图,确定用于确定第一水平向位移数据的所述定位间隙的边侧位置并且根据所述边侧位置确定第一水平向位移数据;
24、还用于针对所述当前待拼接的相邻两个立体点云图,确定用于确定第二水平向位移数据的所述定位间隙的边侧位置并且根据所述边侧位置确定第二水平向位移数据。
25、优选地,所述计算模块,还用于针对所述当前待拼接的相邻两个立体点云图,根据所述重合区域的宽度确定所述竖直向位移数据。
26、第三方面,本技术提供了一种计算机可读存储介质,包括指令,当所述指令在电子设备上运行,使得所述电子设备执行上述的键盘点云图像的拼接方法。
27、第四方面,本技术提供了一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包含计算机指令,当所述计算机指令在电子设备上运行,使得所述电子设备执行上述的键盘点云图像的拼接方法。
28、有益效果:
29、本技术提供了一种键盘点云图像的拼接方法,方法包括:获取通过对键盘进行连续线性扫描得到的多个互相平行的立体点云图,将立体点云图进行垂直投影得到平面点云图;相邻两个立体点云图之间具有重合区域;基于多个立体点云图的排列顺序确定当前待拼接的相邻两个立体点云图;针对当前待拼接的相邻两个立体点云图,根据重合区域、对应的平面点云图中的间隙,确定第一水平向位移数据、第二水平向位移数据和竖直向位移数据;根据当前待拼接的相邻两个立体点云图的第一水平向位移数据、第二水平向位移数据和竖直向位移数据对当前待拼接的相邻两个立体点云图进行拼接,直至按照排列顺序将所有立体点云图拼接完成得到键盘点云图像。
30、综上可知,本技术通过将立体点云图转换为平面点云图,先通过当前待拼接的相邻两个立体点云图对应的平面点云图确定水平面中两个方向上的位移距离,再根据当前待拼接的相邻两个立体点云图确定竖直方向上的位移距离,最后再根据多个方向上的位移距离将相邻两个立体点云图进行拼接,直至按照排列顺序将所有立体点云图拼接完成得到键盘点云图像;相比于现有技术中需要依靠海量点云数据对立体点云图直接进行拼接的拼接方法,本技术借助平面点云图对立体点云图进行拼接的方法有效地减少了对海量点云数据的依赖性,因此具有高效、简洁的实施效果,还提高了拼接的准确度,在实际操作中,可实现误差小于0.01mm的拼接效果。
1.一种键盘点云图像的拼接方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取通过对键盘进行连续线性扫描得到的多个互相平行的立体点云图之后,所述方法还包括:
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述针对所述当前待拼接的相邻两个立体点云图,根据所述重合区域、对应的所述平面点云图中的所述间隙,确定第一水平向位移数据、第二水平向位移数据和竖直向位移数据,包括:
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述针对所述当前待拼接的相邻两个立体点云图,根据所述重合区域、对应的所述平面点云图中的所述间隙,确定第一水平向位移数据、第二水平向位移数据和竖直向位移数据,包括:
5.一种键盘点云图像的拼接装置,其特征在于,所述装置包括:点云模块、计算模块和拼接模块;
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述点云模块,还用于针对多个所述立体点云图进行翻转处理,令每对相邻的所述立体点云图中呈相对的长度方向边缘特征互相吻合;还用于根据投影公式,将所述立体点云图进行垂直投影得到所述平面点云图。
7.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述计算模块,还用于针对所述当前待拼接的相邻两个立体点云图,在每个所述立体点云图对应的所述平面点云图的多个所述间隙中选定用于确定第一水平向位移数据、第二水平向位移数据的定位间隙;
8.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述计算模块,还用于针对所述当前待拼接的相邻两个立体点云图,根据所述重合区域的宽度确定所述竖直向位移数据。
9.一种计算机可读存储介质,包括指令,其特征在于,当所述指令在电子设备上运行,使得所述电子设备执行权利要求1~4中任一项所述的键盘点云图像的拼接方法。
10.一种计算机程序产品,其特征在于,所述计算机程序产品包含计算机指令,当所述计算机指令在电子设备上运行,使得所述电子设备执行权利要求1~4中任一项所述的键盘点云图像的拼接方法。