基于法向量和面状指数特征的文物点云棱界配准方法

三维重建是文物信息保护常用的方法,其主要通过点云配准技术重组文物空间的点云信息,配准精度对文物复现有重要影响.针对文物表面复杂点云纹理特征配准存在精度低、鲁棒性差的问题,本文提出一种基于法向量夹角和面状指数特征的局域点云配准方法.首先,根据点云平面特性设定法向量夹角和协方差矩阵阈值,提取同时满足这两个特征的点云特征点;其次,采用K近邻搜索方法提取点云局域特征点集,通过刚性变换使两组点云质心位置重合,完成粗配准;最终,在两点云粗配准的基础上,根据迭代最近点ICP进行精配准.与传统ICP方法进行对比分析,结果显示本文方法的点云配准误差下降了3％,匹配耗时降低了50％,有效地提高了配准精度和效率,增强了点云配准的鲁棒性.