本发明专利技术公开了一种数据处理方法、点云数据配准方法、装置和口内扫描设备，该配准方法包括：根据待配准点云和待配准目标曲面得到第一旋转平移矩阵；利用第一旋转平移矩阵对待配准点云进行变换得到第一变换点云，利用第一变换点云更新待配准点云；判断点云变换次数是否满足第一预设条件；若满足，则利用逼近算法根据第一旋转平移矩阵得到逼近旋转平移矩阵，利用逼近旋转平移矩阵多次变换得到逼近变换点云，直到满足第二预设条件；根据待配准点云和待配准目标曲面判断是否配准完成，若未完成，则返回待配准点云和待配准目标曲面得到第一旋转平移矩阵的步骤，直至配准完成。该方法通过待配准点云与待配准目标曲面配准的方式，提高了点到面的配准速度。点到面的配准速度。点到面的配准速度。
【技术实现步骤摘要】
数据处理方法、点云数据配准方法、装置和口内扫描设备
[0001]本专利技术涉及三维扫描
，具体涉及一种点云数据处理方法、一种点云数据配准方法、一种点云数据配准装置和一种口内扫描设备。
技术介绍
[0002]物体的三维模型重建过程包括点云重建、点云配准、点云融合、曲面重建等。相关技术中，通常利用点到点配准方式和点到面的配准方式实现上述配准过程，其中，点到点的配准速度较快，可以用于实时扫描过程中的三维重建，例如，目前的口内扫描设备，在扫描口腔的过程中，是通过点到点的配准方式实现配准，从而实现上述三维重建过程的。
[0003]但是由于点的位置是离散的，故在计算对应点时精度比较低。相对于点到点的配准方式，点到面配准方式的精度更高，但是配准速度却相对较低，以至于在一定程度上影响了点到面配准的适用范围。
技术实现思路
[0004]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的第一个目的在于提出一种点云数据配准方法，通过点云数据与目标曲面配准过程中利用逼近旋转平移矩阵对待配准点云进行连续多次变换的方式，提高了点到面的配准速度。
[0005]本专利技术的第二个目的在于提出一种数据处理方法。
[0006]本专利技术的第三个目的在于提出一种点云数据配准装置。
[0007]本专利技术的第四个目的在于提出一种口内扫描设备。
[0008]为达到上述目的，本专利技术第一方面实施例提出了一种点云数据配准方法，包括：根据待配准点云和待配准目标曲面得到第一旋转平移矩阵；利用所述第一旋转平移矩阵对所述待配准点云进行变换，得到第一变换点云,并利用该第一变换点云更新所述待配准点云；判断当前点云变换次数是否满足第一预设条件；如果满足，则利用逼近算法根据所述第一旋转平移矩阵得到逼近旋转平移矩阵，利用所述逼近旋转平移矩阵对待配准点云进行连续多次变换得到逼近变换点云，直到满足第二预设条件，并利用逼近变换点云更新待配准点云；根据待配准点云和待配准目标曲面判断是否配准完成，如果未完成，则返回根据所述待配准点云和所述待配准目标曲面得到所述第一旋转平移矩阵的步骤，直至配准完成。
[0009]根据本专利技术实施例的点云数据配准方法，通过待配准点云和待配准目标曲面得到第一旋转平移矩阵，利用第一旋转平移矩阵对待配准点云进行变换，得到第一变换点云，并利用该第一变换点云更新待配准点云，然后判断当前点云变换次数是否满足第一预设条件，如果满足，则利用逼近算法根据第一旋转平移矩阵得到逼近旋转平移矩阵，利用逼近旋转平移矩阵对待配准点云进行连续多次变换得到逼近变换点云，直到满足第二预设条件，并利用逼近变换点云更新待配准点云，然后根据待配准点云和待配准目标曲面判断是否配准完成，从而可有效提高点到面的配准速度。
[0010]为达到上述目的，本专利技术第二方面实施例提出了一种数据处理方法，包括：
[0011]根据待配准点云和已完成配准融合的曲面，切分出待配准目标曲面；根据上述所述的点云数据配准方法进行配准，得到配准后的点云，将配准后的点云融合到待配准目标曲面，得到新的已完成配准融合的曲面，更新待配准点云，返回根据待配准点云和已完成配准融合的曲面，切分出待配准目标曲面步骤，直至全部点云数据参与配准融合。
[0012]根据本专利技术实施例的数据处理方法，基于待配准点云和已完成配准融合的曲面，切分出待配准目标曲面，再通过上述的点云数据配准方法进行配准，得到配准后的点云，将配准后的点云融合到待配准目标曲面，得到新的已完成配准融合的曲面，更新待配准点云，返回根据待配准点云和已完成配准融合的曲面，切分出待配准目标曲面步骤，直至全部点云数据参与配准融合，该方法可有效提高点到面的配准速度。
[0013]为达到上述目的，本专利技术第三方面实施例提出了一种点云数据配准装置，包括存储器、处理器以及存储在存储器上的计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现上述的点云数据配准方法。
[0014]根据本专利技术实施例的点云数据配准装置，通过上述的点云数据配准方法实现了待配准点云与待配准目标曲面的精确匹配，提高了点到面的配准速度。
[0015]为达到上述目的，本专利技术第四方面实施例提出了一种口内扫描设备，包括上述的点云数据配准装置。
[0016]根据本专利技术实施例的口内扫描设备，其上的点云数据配准装置通过上述的点云数据配准方法实现了待配准点云与待配准目标曲面的精确匹配，提高了点到面的配准速度。
[0017]本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0018]图1为根据本专利技术一个实施例的点云数据配准方法的流程图；
[0019]图2为根据本专利技术一个具体示例的点云数据配准工作流程图；
[0020]图3为根据本专利技术一个实施例的口内扫描设备的结构框图；
[0021]图4为根据本专利技术一个具体示例的点云数据配准方法的总体流程图；
[0022]图5为根据本专利技术一个具体示例的点云数据配准方法的预处理流程图；
[0023]图6为根据本专利技术一个具体示例的点云数据配准方法的一级判断流程图；
[0024]图7为根据本专利技术一个具体示例的点云数据配准方法的点到面配准流程图；
[0025]图8为根据本专利技术一个具体示例的实时扫描后的曲面构建示意图；
[0026]图9为根据本专利技术一个具体示例的曲面后期整理优化示意图。
具体实施方式
[0027]下面详细描述本专利技术的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0028]下面参考附图描述本专利技术实施例的数据处理方法、点云数据配准方法、装置和口内扫描设备。
[0029]本专利技术实施例提供了一种数据处理方法，所述方法包括：
[0030](1)根据待配准点云和已完成配准融合的曲面，切分出待配准目标曲面。
[0031]口内扫描设备在扫描时可获取点云数据，该点云数据包括多个点云，在配准过程中遍历该多个点云，将其作为多个待配准点云。在后期曲面重建时，口内扫描设备对应的曲面重建软件可根据获取的多个待配准点云得到配准度最高的点云数据，并根据该点云数据重建初始的已完成配准融合的曲面，也就是初始的待配准目标曲面，当然，也可以根据其他方式在所获得点云数据中选择一个点云并根据该点云进行曲面重建，以获得初始的已完成配准融合的曲面和初始的待配准目标曲面。
[0032]在后续的循环过程中，可根据待配准点云的包围网格对已完成配准融合的曲面进行分割处理以得到分割后的待配准目标曲面。
[0033](2)根据点云数据配准方法对待配准点云和待配准目标曲面，得到配准后的点云数据，在待配准点云与待配准目标曲面配上的情况下，将配准后的点云数据融合到待配准目标曲面，得到新的已完成配准融合的曲面，更新待配准点云，返回根本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种点云数据配准方法，其特征在于，包括以下步骤：根据待配准点云和待配准目标曲面得到第一旋转平移矩阵；利用所述第一旋转平移矩阵对所述待配准点云进行变换，得到第一变换点云,并利用该第一变换点云更新所述待配准点云；判断当前点云变换次数是否满足第一预设条件；如果满足，则利用逼近算法根据所述第一旋转平移矩阵得到逼近旋转平移矩阵，利用所述逼近旋转平移矩阵对待配准点云进行连续多次变换得到逼近变换点云，直到满足第二预设条件，并利用逼近变换点云更新待配准点云；根据待配准点云和待配准目标曲面判断是否配准完成，如果未完成，则返回根据所述待配准点云和所述待配准目标曲面得到所述第一旋转平移矩阵的步骤，直至配准完成。2.如权利要求1所述的点云数据配准方法，其特征在于，所述根据待配准点云和待配准目标曲面得到第一旋转平移矩阵，包括：根据待配准点云中的每个点对待配准目标曲面进行分割处理，得到每个点对应的目标子曲面；根据待配准点云中的每个点及其对应的目标子曲面，得到配准点对；根据所述配准点对得到第一旋转平移矩阵。3.如权利要求2所述的点云数据配准方法，其特征在于，所述利用逼近算法根据所述第一旋转平移矩阵得到逼近旋转平移矩阵，包括：根据所述第一旋转平移矩阵得到旋转角和平移量；计算更新前的待配准点云的第一平均距离和第一变换点云的第二平均距离，其中，所述更新前的待配准点云的第一平均距离为配准点对中在待配准点云上的点与待配准目标曲面上对应点的距离的平均值，所述第一变换点云的第二平均距离为配准点对中在第一变换点云上的点与待配准目标曲面上对应点的距离的平均值；根据第一平均距离、第二平均距离、旋转角和平移量，得到逼近旋转平移矩阵。4.如权利要求3所述的点云数据配准方法，其特征在于，所述利用逼近旋转平移矩阵对待配准点云进行连续多次变换得到逼近变换点云，直到满足第二预设条件，包括：利用所述逼近旋转平移矩阵对待配准点云进行变换，得到第二变换点云；计算所述第二变换点云的第二平均距离，并判断该第二平均距离是否小于上一次计算的第二平均距离，所述第二变换点云的第二平均距离为配准点对中在第二变换点云上的点与待配准目标曲面上对应点的距离的平均值；如果小于，则利用第二变换点云更新待配准点云，并返回利用逼近旋转平移矩阵对待配准点云进行变换，得到第二变换点云的步骤；如果大于或等于，则满足第二预设条件。5.如权利要求3所述的点云数据配准方法，其特征在于，所述根据第一平均距离、第二平均距离、旋转角和平移量，得到逼近旋转变换矩阵，包括：计算第二平均距离与第一平均距离的比值；将该比值乘以旋转角和平移量，得到逼近旋转平移矩阵。6.如权利要求2
‑
5中任一项所述的点云数据配准方法，其特征在于，所述根据待配准点
云中的每个点对待配准目标曲面进行分割处理，得到每个点对应的目标子曲面，包括：在待配准点云中的每个点周围对应生成一个三维包围框；根据每个点的三维包围框对所述待配准目标曲面进行分割处理，得到每个点对应的目标子曲面。7.如权利要求2
...
【专利技术属性】
技术研发人员：王瑜，宋诚谦，张建军，梁知挺，
申请(专利权)人：合肥美亚光电技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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