改进的点云圆柱体检测方法、装置和电子设备与流程

本发明涉及三维点云处理，具体而言，涉及一种改进的点云圆柱体检测方法、装置和电子设备。

背景技术：

1、对于工件点云，往往具有圆柱体检测的需求。在对点云进行圆柱体检测时，一般是先检测出点云中的平面，然后将检测出的平面从点云中删除，然后再对删除后的点云进行圆柱体检测，从而以避免平面上的点对圆柱体检测过程造成影响。

2、在现有的检测方法中，在检测点云中的平面时可能会出现将圆柱体侧面检测为平面的情况，例如，圆柱体内侧圆弧，可能会被检测为多个竖直排列的窄平面。由于圆柱体检测是基于删除平面后的点云进行的，因此，在这种情况下，圆柱体侧面上的点也将作为平面上的点被删除。进而，在基于平面删除后的点云进行圆柱体检测时，将影响检测准确性，甚至导致圆柱体检测失败。

技术实现思路

1、本发明的目的包括，例如，提供了一种改进的点云圆柱体检测方法、装置和电子设备，其能够避免圆柱面上的点被删除而影响圆柱体检测，可提高圆柱体检测的准确性。

2、本发明的实施例可以这样实现：

3、第一方面，本发明提供一种改进的点云圆柱体检测方法，所述方法包括：

4、检测获得待处理的点云中的多个平面；

5、确定所述多个平面中的真实平面，并确定所述多个平面中与所述真实平面之间满足合并条件的平面；

6、将满足所述合并条件的平面和所述真实平面上的点从所述点云中删除，得到删除后的点云；

7、针对删除后的点云进行圆柱体检测，获得检测到的圆柱体。

8、在可选的实施方式中，所述确定所述多个平面中的真实平面的步骤，包括：

9、针对所述多个平面中的各所述平面，获得所述平面对应的尺度特征信息；

10、根据各所述平面的尺度特征信息的大小关系，确定出真实平面。

11、在可选的实施方式中，所述获得所述平面对应的尺度特征信息的步骤，包括：

12、基于所述平面上的点计算所述平面的协方差矩阵；

13、对所述协方差矩阵进行分解，获得多个特征向量及多个特征值；

14、基于所述多个特征值获得所述平面对应的尺度特征信息。

15、在可选的实施方式中，所述基于所述多个特征值获得所述平面对应的尺度特征信息的步骤，包括：

16、确定所述多个特征值中的对应长度方向的特征值和对应宽度方向的特征值；

17、基于对应长度方向的特征值和对应宽度方向的特征值的大小关系获得尺度特征信息。

18、在可选的实施方式中，所述确定所述多个平面中与所述真实平面之间满足合并条件的平面的步骤，包括：

19、基于所述真实平面的法向量以及所述多个平面中各所述平面的法向量，筛选出与所述真实平面之间满足第一预设条件的平面，作为待合并平面；

20、针对各所述待合并平面，检测所述待合并平面与所述真实平面之间是否满足第二预设条件，若满足，则确定所述待合并平面满足合并条件。

21、在可选的实施方式中，所述基于所述真实平面的法向量以及所述多个平面中各所述平面的法向量，筛选出与所述真实平面之间满足第一预设条件的平面的步骤，包括：

22、针对所述多个平面中的各所述平面，计算所述平面的法向量与所述真实平面的法向量之间的夹角；

23、检测所述夹角是否小于预设夹角，若小于，则确定所述平面与所述真实平面之间满足第一预设条件。

24、在可选的实施方式中，所述检测所述待合并平面与所述真实平面之间是否满足第二预设条件的步骤，包括：

25、分别对所述待合并平面上的点以及所述真实平面上的点进行聚类，得到所述待合并平面的聚类结果以及所述真实平面的聚类结果；

26、将所述待合并平面上的点与所述真实平面上的点进行合并之后，对合并后的点进行聚类，得到合并后的聚类结果；

27、基于所述待合并平面的聚类结果、所述真实平面的聚类结果以及合并后的聚类结果，确定所述待合并平面与所述真实平面之间是否满足第二预设条件。

28、在可选的实施方式中，所述基于所述待合并平面的聚类结果、所述真实平面的聚类结果以及合并后的聚类结果，确定所述待合并平面与所述真实平面之间是否满足第二预设条件的步骤，包括：

29、获得所述待合并平面的聚类结果中聚类簇的第一簇数、所述真实平面的聚类结果中聚类簇的第二簇数以及合并后的聚类结果中聚类簇的第三簇数；

30、检测所述第一簇数和所述第二簇数之和是否大于所述第三簇数，若大于，确定所述待合并平面与所述真实平面之间满足第二预设条件。

31、第二方面，本发明提供一种改进的点云圆柱体检测装置，所述装置包括：

32、平面检测模块，用于检测获得待处理的点云中的多个平面；

33、确定模块，用于确定所述多个平面中的真实平面，并确定所述多个平面中与所述真实平面之间满足合并条件的平面；

34、删除模块，用于将满足所述合并条件的平面和所述真实平面上的点从所述点云中删除，得到删除后的点云；

35、圆柱体检测模块，用于针对删除后的点云进行圆柱体检测，获得检测到的圆柱体。

36、第三方面，本发明提供一种电子设备，包括一个或多个存储器和一个或多个与所述存储器通信的处理器，一个或多个所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可执行指令，当所述电子设备运行时，所述处理器执行所述机器可执行指令，以执行前述实施方式中任意一项所述的方法。

37、本发明实施例的有益效果包括，例如：

38、本发明提供一种改进的点云圆柱体检测方法、装置和电子设备，首先检测获得待处理的点云中的多个平面，确定多个平面中的真实平面，并确定多个平面中与真实平面之间满足合并条件的平面。将满足合并条件的平面和真实平面上的点从点云中删除，得到删除后的点云。最后针对删除后的点云进行圆柱体检测，获得检测到的圆柱体。本方案中，通过确定可与真实平面合并的平面，进而将真实平面和可合并的平面删除后再进行圆柱体检测，可以避免将圆柱体侧面上的点删除进而影响圆柱体检测的问题，提高圆柱体检测的准确性。

技术特征：

1.一种改进的点云圆柱体检测方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的改进的点云圆柱体检测方法，其特征在于，所述确定所述多个平面中的真实平面的步骤，包括：

3.根据权利要求2所述的改进的点云圆柱体检测方法，其特征在于，所述获得所述平面对应的尺度特征信息的步骤，包括：

4.根据权利要求3所述的改进的点云圆柱体检测方法，其特征在于，所述基于所述多个特征值获得所述平面对应的尺度特征信息的步骤，包括：

5.根据权利要求1所述的改进的点云圆柱体检测方法，其特征在于，所述确定所述多个平面中与所述真实平面之间满足合并条件的平面的步骤，包括：

6.根据权利要求5所述的改进的点云圆柱体检测方法，其特征在于，所述基于所述真实平面的法向量以及所述多个平面中各所述平面的法向量，筛选出与所述真实平面之间满足第一预设条件的平面的步骤，包括：

7.根据权利要求5所述的改进的点云圆柱体检测方法，其特征在于，所述检测所述待合并平面与所述真实平面之间是否满足第二预设条件的步骤，包括：

8.根据权利要求7所述的改进的点云圆柱体检测方法，其特征在于，所述基于所述待合并平面的聚类结果、所述真实平面的聚类结果以及合并后的聚类结果，确定所述待合并平面与所述真实平面之间是否满足第二预设条件的步骤，包括：

9.一种改进的点云圆柱体检测装置，其特征在于，所述装置包括：

10.一种电子设备，其特征在于，包括一个或多个存储器和一个或多个与所述存储器通信的处理器，一个或多个所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可执行指令，当所述电子设备运行时，所述处理器执行所述机器可执行指令，以执行权利要求1-8中任意一项所述的方法。

技术总结本发明提供一种改进的点云圆柱体检测方法、装置和电子设备，首先检测获得待处理的点云中的多个平面，确定多个平面中的真实平面，并确定多个平面中与真实平面之间满足合并条件的平面。将满足合并条件的平面和真实平面上的点从点云中删除，得到删除后的点云。最后针对删除后的点云进行圆柱体检测，获得检测到的圆柱体。本方案中，通过确定可与真实平面合并的平面，进而将真实平面和可合并的平面删除后再进行圆柱体检测，可以避免将圆柱体侧面上的点删除进而影响圆柱体检测的问题，提高圆柱体检测的准确性。技术研发人员：宋昱,杜冬晖,束健,郭胜男受保护的技术使用者：法奥意威（苏州）机器人系统有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4