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摘要：本发明公开了一种适用于球形靶标拟合的自适应栅格搜索方法，其主要步骤为：1利用三维激光扫描系统获取球形靶标点云；2设置初始参数；3设定拟合误差的判定准则；4确定初始尺度；5构建初始样本空间；6确定初始的最优样本；7更新尺度；8更新样本空间；9寻找最优样本；10循环执行步骤7、步骤8、步骤9，直到找到满足预定精度的样本，或者达到预定的循环次数Nopt。本发明不仅避免了线性化问题的精度损失，提升了球形靶标中心的解算精度，且通过球形靶标几何特征的约束，提高了解算的效率。

主权项：1.一种适用于球形靶标拟合的自适应栅格搜索方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：利用三维激光扫描系统获取球形靶标点云；步骤2：设置初始参数；初始参数由球形靶标的预设几何半径Rset、栅格采样数Nsub、迭代优化次数Nopt、拟合误差阈值Emin四部分组成；其中，球形靶标的预设几何半径Rset为欲拟合的球形靶标半径的预估值；栅格采样数Nsub为在空间栅格构建时，X,Y,Z,R各维度的采样个数；迭代优化次数Nopt为预定的迭代优化的最大执行次数，该值用于限定拟合过程的迭代次数，防止出现无限循环；拟合误差阈值Emin为判定结束搜索条件的球形靶标点云的总体误差；步骤3：设定拟合误差的判定准则，获取最优的球形靶标中心与半径；步骤4：确定初始尺度初始尺度由X、Y、Z、R四个特征量的尺度组成，由点云的几何重心与预设的几何半径Rset共同确定；步骤5：构建初始样本空间U1；初始样本空间中的每个样本由四个特征量构成，其中为球形靶标的可能几何中心，为球形靶标的可能几何半径；步骤6：确定初始的最优样本；步骤7：更新尺度栅格搜索过程中，获取最优值的概率与栅格空间的精度有关，栅格空间越精细，则寻找到最优值的概率越高；假定在尺度下，未找到满足预定精度的样本点，则需要进一步优化搜索尺度，以提高样本的精细度；尺度更新利用式5计算： 步骤8：更新样本空间Um；基于前次栅格搜索中得到的最优中心Xm-1,Ym-1,Zm-1与半径Rm-1，以及更新后的尺度生成新的样本空间Um；样本空间为Xm、Ym、Zm、Rm四个特征量的所有取值组合，由式6可以得到各特征量的可能取值： 步骤9：寻找最优样本；步骤10：循环执行步骤7、步骤8、步骤9，直到找到满足预定精度的样本，或者达到预定的迭代优化次数Nopt。

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百度查询： 南京工业大学 江苏省水利科学研究院 一种适用于球形靶标拟合的自适应栅格搜索方法