车载抬头显示系统自由曲面反射镜点云匹配算法

• 作者: 袁封林 赵文川 陈文静
• 来源期刊: 光学与光电技术
• 关键词: 机器视觉 点云配准 自由曲面反射镜 边缘特征 误差分布
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 图像与信号处理|Image and Signal Processing
• 页码范围: 15-24
• 页数: 10页
• 分类号: TP391.41
• 语种: 中文

摘要

车载抬头系统是未来车载仪表显示发展的必然趋势.针对在抬头显示系统自由曲面反射镜测量过程中不同区域特征相似、不易提取特征点,以及优化时易陷入局部最小值的问题,提出了一种高精度的三维点云与抬头显示反射镜面形模型匹配的方法,实现了高稳定性、高精度配准和误差评价.首先测量数据和模型数据转换成点云文件,经过三维旋转,使点云的法向量平行于Z轴;然后向不会造成重叠与遮挡的XOY平面投影;投影后,在二维平面内提取边缘,并提取边缘轮廓点,通过确定对应轮廓点计算旋转角度,在三维空间对点云数据旋转后,完成粗匹配,最后采用全局点云最小化目标函数完成精确匹配.该算法利用自由曲面反射镜的不规则边缘特征进行匹配,避免提取局部特征点,并且优化过程中不会陷入局部最小值,能够精确计算被测件的面形误差.