(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210480425.1 (22)申请日 2022.05.05 (71)申请人 清华大学 地址 100084 北京市海淀区清华园1号 (72)发明人 高跃　别林　李思奇　 (74)专利代理 机构 北京清亦华知识产权代理事 务所(普通 合伙) 11201 专利代理师 黄德海 (51)Int.Cl. G06T 7/30(2017.01) G06T 7/70(2017.01) G06T 7/277(2017.01) G06V 10/74(2022.01) G06N 3/08(2006.01) (54)发明名称 基于搜索的多视角点云配准方法及装置 (57)摘要 本申请公开了一种基于搜索的多视角 点云 配准方法及装置， 其中， 方法包括： 从视频数据中 采集多个乱序的点云， 并提取每个点云的局部特 征描述子， 并聚合成多个全局特征描述子； 基于 全局特征描述子之间的欧氏距离或余弦相似度， 搜索除每个点云之外的剩余点云中至少一个相 关点云， 生成每个点云的搜索集； 根据每个点云 的搜索集构建位姿图， 并基于位姿图进行多视角 点云配准， 恢复完整的3D场景。 由此， 解决了相关 技术中利用没有重叠的点云进行配准， 导致生成 错误对齐的点云对， 造成相对变换增加噪声， 不 利于位姿图的优化， 降低多视角点云配准的鲁棒 性的技术问题。 权利要求书2页 说明书9页 附图2页 CN 114926510 A 2022.08.19 CN 114926510 A 1.一种基于 搜索的多视角点云配准方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 从视频数据中采集多个乱序的点云， 并提取每个点云的局部特征描述子， 并聚合成多 个全局特 征描述子； 基于所述全局特征描述子之间的欧氏距离或余弦相似度， 搜索除所述每个点云之外的 剩余点云中至少一个相关点云， 生成所述每 个点云的搜索集； 以及 根据所述每个点云的搜索集构建位姿图， 并基于所述位姿图进行多视角点云配准， 恢 复完整的3D场景。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述基于所述全局特征描述子之间的欧氏 距离或余弦相似度， 搜索除所述每个点云之外的剩余点云中至少一个相关点云， 生成所述 每个点云的搜索集， 包括： 将任一点云作为 查询点云， 并将除所述任一 点云之外的点云作为 候选点云； 分别获取所述查询点云和所述候选点云的全局描述子， 计算所述查询点云和所述候选 点云的全局描述子之间的欧氏距离或余弦相似度， 得到 两个点云之间的相似度分数； 筛选相似度分数 大于预设阈值的点云， 确定所述每 个点云的至少一个搜索点云。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述每个点云的搜索集构建位姿 图， 包括： 基于所述每个点云的搜索集， 采用成对配准对齐所述搜索集中的查询点云和搜索点 云， 获得相对变换； 利用所述相对变换和所述相似度分数 得到所述 位姿图。 4.根据权利要求3所述的方法， 其特征在于， 所述利用所述相对变换和所述相似度分数 得到所述 位姿图， 包括： 以所述每个点云作为位姿图的顶点， 并以两个点云之间的相对变换作为边， 且以所述 两个点云之间的相似度分数作为所述 边的权重， 生成所述 位姿图。 5.根据权利要求1 ‑4任一项所述的方法， 其特征在于， 所述基于所述位姿图进行多视角 点云配准， 包括： 求解每个点云的全局变换矩阵； 基于所述全局变换矩阵进行多视角点云配准。 6.一种基于 搜索的多视角点云配准装置， 其特 征在于， 包括： 聚合模块， 用于从视频数据中采集多个乱序的点云， 并提取每个点云的局部特征描述 子， 并聚合成多个全局特 征描述子； 搜索模块， 用于基于所述全局特征描述子之间的欧氏距离或余弦相似度， 搜索除所述 每个点云之外的剩余 点云中至少一个相关点云， 生成所述每 个点云的搜索集； 以及 配准模块， 用于根据所述每个点云的搜索集构建位姿图， 并基于所述位姿图进行多视 角点云配准， 恢复完整的3D场景。 7.根据权利要求6所述的装置， 其特 征在于， 所述搜索模块包括： 计算单元， 用于将任一点云作为查询点云， 并将除所述任一点云之外的点云作为候选 点云， 分别获取所述查询点云和所述候选点云的全局描述子， 计算所述查询点云和所述候 选点云的全局描述子之间的欧氏距离或余弦相似度， 得到 两个点云之间的相似度分数； 获取单元， 用于筛选相似度分数大于预设阈值的点云， 确定所述每个点云的至少一个权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114926510 A 2搜索点云。 8.根据权利要求7所述的装置， 其特征在于， 所述配准模块进一步用于基于所述每个点 云的搜索集， 采用成对配准对齐所述搜索集中的查询点云和搜索点云， 获得相对变换， 并且 利用所述相对变换和所述相似度分数 得到所述 位姿图。 9.一种电子设备， 其特征在于， 包括： 存储器、 处理器及存储在所述存储器上并可在所 述处理器上运行的计算机程序， 所述处理器执行所述程序， 以实现如权利要求 1‑5任一项所 述的基于 搜索的多视角点云配准方法。 10.一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 该程序被处理器 执行， 以用于实现如权利要求1 ‑5任一项所述的基于 搜索的多视角点云配准方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114926510 A 3