(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211210812.X (22)申请日 2022.09.30 (71)申请人 成都九洲迪飞科技有限责任公司 地址 610041 四川省成 都市高新区天府大 道中段1366号2栋7层15-21号、 8层12 - 18号 (72)发明人 崔雄文　王维　谭尊林　杜皓　 曹徵鉴　 (74)专利代理 机构 成都君合集专利代理事务所 (普通合伙) 51228 专利代理师 尹玉 (51)Int.Cl. G06T 7/33(2017.01) G06T 3/40(2006.01) G06N 20/00(2019.01) (54)发明名称 一种PCB板的点云快速 配准方法 (57)摘要 本发明公开了一种PCB板的点云快速配准方 法， 首先进行点云数据补偿， 然后提取PCB板上K 个分散的元器件的中心坐标(xi,yi)和高度hi并 作为配准参考值； 然后依次计算每两个元器件之 间的高度差H； 对每个偏置量(Δx,Δy)， 计算对 应元器件的高度h'； 计算该偏置量对应的元器件 之间的高度差H'； 计算H与H'的差值δ； 计算最小 的差值δ对应的偏置量即为配准坐标(Δx*,Δ y*)， 进而实现点云配准。 本发明通过点云数据补 偿， 避免因点云缺失造成的点云配准错误及点云 识别错误。 本发 明通过计算各区域高度差进行点 云配准， 不需要依赖各元器件的样本点云数据， 且匹配速度更快， 对器件摆放位置和高度的鲁棒 性更好。 权利要求书2页 说明书9页 附图2页 CN 115471532 A 2022.12.13 CN 115471532 A 1.一种PCB板的点云快速配准方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤S100： 采用工业3D数字相 机， 扫描拍摄PCB板得到3D点云数据(xi,yi,zi)， i＝1,2, 3…N； 步骤S200： 对点云数据进行补偿， 得到无缺失的完整点云数据， 以进行点云配准； 步骤S300： 提取PCB板上K个分散的元器件的中心坐标(xi,yi)和高度hi并作为配准参考 值， 其中K >5； 步骤S400： 首先计算每两个元器件之间的高度差 H： H＝{hi‑hj}i≠j    (11) 对每个偏置量(Δx,Δy)， 计算对应元器件的高度h'： h′＝z(Δx+x， Δy+y)     (12) 计算该偏置量对应的元器件之间的高度差 H'： H′＝{h′i‑h′j}i≠j   (14) 计算H与H'的差值 δ： δ ＝||H‑H′||2    (15) 计算最小的差值 δ对应的偏置量即为配准 坐标(Δx*,Δy*)， 进而实现点云配准。 2.根据权利要求1所述的一种PCB板的点云快速配准方法， 其特征在于， 所述步骤S300 中包括以下步骤： 步骤S301： 设定K为两个整数的乘积， 即K＝P ×Q， 其中， P、 Q的值尽可能接 近； 步骤S302： 将PCB板上的区域划分为P ×Q个子区域， 然后每个子区域随机选择一个元器 件。 3.根据权利要求2中所述的一种PCB板的点云快速配准方法， 其特征在于， 所述步骤 S302中， 若任一子区域没有元器件， 则在被选择次数最少的子区域中随机选择一个元器件 进行补充。 4.根据权利 要求1所述的一种PCB板的点云快速配准方法， 其特征在于， 步骤S400中， 若 点云数据的x轴范围和y轴范围分别为[x3D,0]和[0,y3D]， 选择的所有点云的x轴的范围为 [xmin,xmax],y轴的范围为[ymin,ymax]， 则偏置量的范围为： 5.根据权利要求1所述的一种PCB板的点云快速配准方法， 其特征在于， 所述步骤S400 中， 假设元器件的中心坐标为(x',y')， 则配准后， 元器件在 点云上的实际位置为(x'+Δx*, y'+Δy*)。 6.根据权利要求1 ‑5任一项所述的一种PCB板的点云快速配准方法， 其特征在于， 所述 步骤S200包括以下步骤： 步骤S201： 将步骤S 100中的点云数据(xi,yi,zi)先按照xi的大小进行升序排序， 然后按 照yi的大小进行升序排序， 根据点云高度是否产生突变进行判断点云是否缺失， 若点云高 度发生突变， 则判定点云缺失， 若点云缺失， 则采用线性插值法进行点云补偿， 插值的高度 补偿为 λ； 步骤S202： 将步骤S 100中的点云数据(xi,yi,zi)先按照yi的大小进行升序排序， 然后按权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115471532 A 2照xi的大小进行升序排序， 根据点云高度是否产生突变进行判断点云是否缺失， 若点云高 度发生突变， 则判定点云缺失， 若点云缺失， 则采用线性插值法进行点云补偿， 插值的高度 补偿为 λ； 步骤S203： 将步骤S201和步骤S202中补偿的点云数据与步骤S100中的点云数据合并， 得到完整的点云数据。 7.根据权利要求6所述的一种PCB板的点云快速配准方法， 其特征在于， 判断点云是否 缺失的计算公式如下： 若flag_lack为1， 表示出现点云缺失； 若fla g_lack为0， 表示 点云完整； 其中： 排序后的缺失点云的两个相邻点云坐标分别为 θ 为高度差阈值， θ 由工业3D数字相机的高度分辨 率决定。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115471532 A 3