一种检测设备的配准方法、电子设备以及介质与流程

专利检索2026-08-20  22


本技术涉及智能家居领域的。尤其涉及一种检测设备的配准方法、电子设备以及介质。


背景技术:

1、激光传感设备是一种高精度的检测设备,激光传感设备通过向目标发射探测信号(激光束),然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较,得到目标的表面的点数据集合(点云),通过点云得到目标的特征(例如:形状,外观等)。点数据集合中的每一个点包括一组几何坐标和一个特征值,这里的特征值用于描述目标的表面的反射率。相较于摄像头,激光传感设备更能够保障目标的隐私(如:不暴露人脸),因此,激光传感设备可以适用于隐私场景的监控,例如:洗手间。

2、图1示出了一种在房间中设置了包括多个激光传感设备的组网系统的场景示意图。可以看出,在图1所示的组网系统中,激光传感设备100-1至激光传感设备100-4能够实现在同一检测时刻对房间中的人物进行360度的建模与监测。但是,图1所示的每个激光传感设备在同一检测时刻得到的人物的点云都是基于自身的坐标系确定的,以激光传感设备100-3为例,如图2a所示,激光传感设备100-3可以以自身为原点建立三维坐标系(图2a中的x、y、z轴构成的坐标系),得到进入激光传感设备100-3的检测范围内的人物的点云。如果需要得到同一检测时刻人物对应的整体的特征,则需要将激光传感设备100-1至激光传感设备100-4在同一检测时刻得到的人物的点云,统一到其中一个激光传感设备的坐标系下(这一过程可以称为配准),在将多个激光传感设备在同一检测时刻得到的人物的点云进行融合,得到人物对应的整体的特征。

3、可以看出,继续参考图1,在多个激光传感设备同时进行监测的过程中,需要将每一个检测时刻的点云进行配准,这会降低激光传感设备对目标进行建模与监测的效率,同时,也会带来配准失败或配准精度不足等问题。


技术实现思路

1、本技术提供了一种检测设备的配准方法、电子设备以及介质。

2、第一方面,本技术实施例提供了一种检测设备的配准方法,包括:

3、获取第一检测设备采集到的标定物的第一点云数据、以及第二检测设备采集到的标定物的第二点云数据,其中,标定物包括第一平面;

4、确定出第一点云数据包括对应第一平面的第一点云子数据,以及第二点云数据包括对应第一平面的第二点云子数据;

5、根据第一点云子数据和第二点云子数据,确定第一点云数据和第二点云数据之间的第一转换矩阵,其中第一转换矩阵为第一检测设备的第一坐标系与第二检测设备的第二坐标系之间的转换矩阵。

6、即在本技术的实施例中,这里的第一检测设备、第一检测设备可以是激光传感设备,第一检测设备可以是基准设备。这里的标定物可以是图3中的盒子,标定物可以具备多个平面,标定物的不同平面具有不同的特征值。这里的第一点云数据和第一点云数据可以是第一检测设备、第一检测设备分别采集到的标定物对应的点云数据。这里的第一平面可以是第一检测设备、第一检测设备同时采集到的标定物的同一个平面。这里的第一点云子数据、第二点云子数据可以是第一点云数据和第一点云数据中与第一平面对应的点云数据。这里的第一转换矩阵可以是各个检测设备的坐标系与基准设备的坐标系之间的转换矩阵。

7、通过本技术提供的配准方法,对于包括检测设备的组网系统来说,每个检测设备至少能够采集到标定物的三个平面的点云,且每相邻的两个检测设备能够采集到相同的至少两个平面的点云,根据标定物的不同平面的不同特性,确定每个检测设备采集到的平面的对应关系(每个检测设备采集到标定物的具体哪几个平面),通过平面转换的方式得到各个检测设备采集的平面的点云与基准设备的集的平面的点云之间的转换矩阵。

8、在上述第一方面的一种可能的实现中,第一平面包括第一平面特征;

9、确定出第一点云数据包括对应第一平面的第一点云子数据,以及第二点云数据包括对应第一平面的第二点云子数据,包括:

10、基于第一坐标系和第二坐标系,根据第一平面特征确定第一点云子数据和第二点云子数据。

11、即在本技术的实施例中,将第一检测设备采集标定物对应的第一点云数据对应的特征值与确定的标定物的第一平面的特征值进行匹配,确定第一检测设备采集的第一点云数据对应的标定物的具体平面,即,第一平面,得到第一平面对应的第一点云子数据。同理,得到第二检测设备采集第一平面对应的第二点云子数据。

12、在上述第一方面的一种可能的实现中,根据第一点云子数据和第二点云子数据,确定第一点云数据和第二点云数据之间的第一转换矩阵,包括:

13、基于第一点云子数据和第二点云子数据,确定第一点云数据中第一平面的第一平面方程以及第二点云数据中第一平面的第二平面方程;

14、基于第一检测设备的第一坐标,对第一平面方程和第二平面方程进行坐标转换,确定第一转换矩阵。

15、即在本技术的实施例中,基于第一点云子数据和第二点云子数可以得到第一检测设备和第二检测设备采集的第一平面的平面方程的一般式,通过平面转换的方式确定第一平面方程和第二平面方程之间的第一转换矩阵,即,第一检测设备和第二检测设备的坐标系之间的转换矩阵。

16、在上述第一方面的一种可能的实现中,第一点云数据包括对应标定物的第二平面的第三点云子数据,以及第二点云数据包括对应第二平面的第四点云子数据,其中,第二平面为标定物中的与第一平面相邻的平面。

17、在上述第一方面的一种可能的实现中,第二平面包括第二平面特征,基于第一坐标系和第二坐标系,根据第二平面特征确定第三点云子数据和第四点云子数据。

18、即在本技术的实施例中,这里的第二平面可以是与第一平面相邻且相互垂直的平面。将第一检测设备采集标定物对应的第一点云数据对应的特征值与确定的标定物的第二平面的特征值进行匹配,确定第一检测设备采集的第一点云数据对应的标定物的具体平面,即,第二平面,得到第二平面对应的第三点云子数据。同理,得到第二检测设备采集第二平面对应的第四点云子数据。

19、在上述第一方面的一种可能的实现中,包括:

20、根据第一点云子数据、第三点云子数据、第二点云子数据、第四点云子数据,确定第一点云数据和第二点云数据之间的第一转换矩阵。

21、在上述第一方面的一种可能的实现中,根据第一点云子数据、第三点云子数据和第二点云子数据、第四点云子数据,确定第一点云数据和第二点云数据之间的第一转换矩阵,包括:

22、基于第一点云子数据、第三点云子数据、第二点云子数据和第四点云子数据,确定第一点云数据中第一平面的第一平面方程和第二平面的第二平面方程以及第二点云数据中第一平面的第三平面方程和第二平面的第四平面方程;

23、基于第一检测设备的第一坐标,对第一平面方程、第二平面方程、第三平面方程和第四平面方程进行坐标转换,确定第一转换矩阵。

24、即在本技术的实施例中,基于第三点云子数据、第四点云子数据可以得到第一检测设备和第二检测设备采集的第二平面的平面方程的一般式,通过平面转换的方式确定第一检测设备采集的第一平面、第二平面和第二检测设备采集的第一平面、第二平面之间的第一转换矩阵,即,第一检测设备和第二检测设备的坐标系之间的转换矩阵。

25、在上述第一方面的一种可能的实现中,还包括:

26、确定出标定物对应的第三平面的第五点云子数据以及第六点云子数据,其中,第三平面为标定物中的与第一平面相邻或者平行的平面;

27、根据第一点云子数据、第五点云子数据、第二点云子数据、第六点云子数据,确定第一点云子数据、第五点云子数据和第二点云子数据、第六点云子数据之间的第一转换矩阵。

28、即在本技术的实施例中,这里的第三平面可以是与第二平面相邻且与第一平面平行的平面。第一检测设备和第二检测设备并没有采集的第三平面对应的点云数据。

29、在上述第一方面的一种可能的实现中,第三平面包括第三平面特征;

30、确定出标定物对应的第三平面的第五点云子数据以及第六点云子数据,包括:

31、基于第一坐标系和第二坐标系,根据第一点云子数据和第二点云子数据、第三平面的第三平面特征以及标定物的长度、宽度或者高度,确定第五点云子数据和第六点云子数据。

32、即在本技术的实施例中,基于第一坐标系和第二坐标系,根据标定物的大小,即,长度、宽度或者高度,第三平面的第三平面特征,通过平移的方式确定第三平面对应的第五点云子数据和第六点云子数据。

33、在上述第一方面的一种可能的实现中,根据第一点云子数据、第五点云子数据、第二点云子数据、第六点云子数据,确定第一点云子数据、第五点云子数据和第二点云子数据、第六点云子数据之间的第一转换矩阵,包括:

34、基于第一点云子数据、第五点云子数据、第二点云子数据和第六点云子数据,确定第一平面的第一平面方程、第三平面的第五平面方程以及第一平面的第三平面方程、第三平面的第六平面方程;

35、基于第一检测设备的第一坐标,对第一平面方程、第三平面方程以及第五平面方程、第六平面方程进行坐标转换,确定第一转换矩阵。

36、即在本技术的实施例中,根据第一坐标系下的第一平面、第二平面和第三平面各自的平面方程与第二坐标系下的第一平面、第二平面和第三平面各自的平面方程之间的平面转换,确定第一检测设备和第二检测设备的坐标系之间的转换矩阵。

37、在上述第一方面的一种可能的实现中,获取第三检测设备采集到的标定物的第三点云数据;

38、确定第三点云数据包括对应第一平面的第三点云子数据;

39、根据第一点云子数据和第三点云子数据,确定第一点云数据和第三点云数据之间的第二转换矩阵,其中,第二转换矩阵包括第一检测设备的第一坐标与第三检测设备的第三坐标之间的转换矩阵。

40、即在本技术的实施例中,还可以通过与第二检测设备相同的方式,确定第三检测设备与基准设备,即,第一检测设备支架你的转换矩阵。

41、在上述第一方面的一种可能的实现中,第一平面特征、第二平面特征和第三平面特征包括平面编号,平面方向,平面纹理和平面颜色中的至少一种。

42、第二方面,本技术实施例提供一种电子设备,即,标定设备,包括:

43、存储器,用于存储由电子设备的一个或多个处理器执行的指令,以及

44、处理器,是电子设备的处理器之一,用于执行第一方面的配准方法。

45、第三方面提供一种可读介质,可读介质上存储有指令,该指令在电子设备上执行时使电子设备执行第一方面的配准方法。

46、第四方面提供一种计算机程序产品,包括:非易失性计算机可读存储介质,非易失性计算机可读存储介质包含用于执行第一方面的配准方法的计算机程序代码。


技术特征:

1.一种检测设备的配准方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一平面包括第一平面特征;

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,根据所述第一点云子数据和第二点云子数据,确定所述第一点云数据和所述第二点云数据之间的第一转换矩阵,包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一点云数据包括对应所述标定物的第二平面的第三点云子数据,以及所述第二点云数据包括对应所述第二平面的第四点云子数据,其中,所述第二平面为所述标定物中的与所述第一平面相邻的平面。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述第二平面包括第二平面特征,基于所述第一坐标系和所述第二坐标系,根据所述第二平面特征确定所述第三点云子数据和所述第四点云子数据。

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,包括:

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,根据所述第一点云子数据、第三点云子数据和第二点云子数据、第四点云子数据,确定所述第一点云数据和所述第二点云数据之间的第一转换矩阵,包括:

8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:

9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述第三平面包括第三平面特征;

10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,根据所述第一点云子数据、所述第五点云子数据、所述第二点云子数据、所述第六点云子数据,确定所述第一点云子数据、所述第五点云子数据和所述第二点云子数据、所述第六点云子数据之间的第一转换矩阵,包括:

11.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,获取第三检测设备采集到的标定物的第三点云数据;

12.根据权利要求1-10中任一所述的方法,其特征在于,所述第一平面特征、所述第二平面特征和所述第三平面特征包括平面编号,平面方向,平面纹理和平面颜色中的至少一种。

13.一种电子设备,其特征在于,包括:

14.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有指令,该指令在电子设备上执行时使电子设备执行权利要求1-12中任一项所述的检测设备的配准方法。

15.一种计算机程序产品,其特征在于,所述计算机程序产品包括指令,所述指令当被一个或多个处理器执行时用于实现如权利要求1-12中任一项所述的检测设备的配准方法。


技术总结
本申请涉及智能定位检测的技术领域,涉及一种检测设备的配准方法及介质,方法包括:获取第一检测设备、第二检测设备采集到的标定物的第一点云数据、第二点云数据;确定出第一点云数据以及第二点云数据包括对应第一平面的第一点云子数据、第二点云子数据;根据第一点云子数据和第二点云子数据,确定第一点云数据和第二点云数据之间的第一转换矩阵,第一转换矩阵为第一检测设备的第一坐标系与第二检测设备的第二坐标系之间的转换矩阵。通过本申请的配准方法,检测设备根据标定物的不同平面的不同特性,确定每个检测设备采集到的平面的对应关系,通过平面转换的方式得到各个检测设备采集的平面的点云与基准设备的集的平面的点云之间的转换矩阵。

技术研发人员:张波,杨爱英,周朝
受保护的技术使用者:华为技术有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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