基于搭桥式点云拼接的管道三维重建研究

来源：电子测量技术杂志2023年第21期北京时间：

作者：伍凡，沙俊伟，刘若鹏，徐贵力

单位：南京航空航天大学自动化学院 南京 211106

摘要：针对现有管道三维重建方法依赖于管道内壁结构、纹理特征的问题，提出了基于合作目标与单目视觉的搭桥式点云拼接方法，实现管道内壁三维重建，该方法不依赖管道内壁的任何结构纹理特征，拼接速度快，且不受点云规模的影响。同时，设计了高精度的同心圆合作目标，用于计算点云的高精度拼接位姿，其位姿解算精度可达0.02 mm，相比椭圆合作目标高出53%，并实现了合作目标的鲁棒识别算法、以及拥有旋转不变性的特征点排序算法。最后，利用ROS机器人，搭建了不依赖任何特征的管道三维重建系统，并在实际实验中，完成了拼接精度为0.02 mm的管道整体三维重建。

关键词：三维重建;点云拼接;合作目标;管道

基金资助：国家自然科学基金（62073161）项目资助