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龙图腾网获悉南京航空航天大学申请的专利一种基于结构特征描述符的整体油箱点云初始配准方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120953335B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-30发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511483216.2，技术领域涉及：G06T7/33；该发明授权一种基于结构特征描述符的整体油箱点云初始配准方法是由易程;汪俊;龚小溪;杨国栋;杨荣国设计研发完成，并于2025-10-17向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于结构特征描述符的整体油箱点云初始配准方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种基于结构特征描述符的整体油箱点云初始配准方法，包括一种有效的油箱轮廓线和紧固件顶点提取算法，并设计了一种有效性判断策略来筛选对于后续描述子构建贡献较大的特征组合；设计了一种全新的结构特征描述子，基于该描述子实现了点云之间的准确配准；采用了一种距离约束限制条件代替了配准过程中的迭代步骤，有效提高了算法效率。本发明解决局部高度相似场景下点云数据配准精度差、可靠性低的问题，从而提升大型飞机整体油箱数字化三维重建精度，为后续的检测及测量任务提供高质量的三维数据。

本发明授权一种基于结构特征描述符的整体油箱点云初始配准方法在权利要求书中公布了：1.一种基于结构特征描述符的整体油箱点云初始配准方法，其特征在于，包括以下步骤： S1、接合面区域线特征提取方法，对油箱壁板的单帧点云数据提取油箱壁板直线特征并划分为子线段特征，构建子线段特征集合； S2、紧固件区域顶点特征提取方法，分割点云数据帧为局部共面点云，对局部共面点云体素化并利用紧固件参考模型进行模板匹配并过滤噪声，获得紧固件的顶点特征并构建顶点特征集合； 具体过程包括以下步骤： S21、输入油箱壁板的点云数据帧，基于平面拟合方法拟合出主平面； S22、计算单帧点云数据中各点云到主平面之间的垂直距离，并以此为依据将点云数据帧分割为主平面所对应的局部共面点云； S23、将局部共面点云体素化为若干立方体栅格，计算单个栅格内点云的曲率，根据该曲率筛选紧固件候选栅格； S24、将相邻的紧固件候选栅格合并为大栅格，通过紧固件参考模型进行模板匹配，若大栅格中的点云与紧固件参考模型之间重合的采样点比例达到阈值，则将其进行分割作为候选紧固件点云； S25、针对单个候选紧固件点云，选取其距离主平面最远点和其邻域点作为候选点，计算候选点与主平面之间距离的中值和平均值作为参考指标，将并根据参考指标过滤噪声大的点云，将保留下来的中值位置处的点云作为对应紧固件的顶点特征，对所有候选紧固件点云重复上述步骤，构建顶点特征集合； S3、基于有效性验证的点线特征筛选方法，设计有效性验证策略，该策略构建结构特征组合，定义有效性验证评分函数并基于该评分函数对结构特征组合进行筛选，获取结构特征候选集合； 具体过程包括以下步骤： S31、在每个子线段特征的起始点特征、末端点特征和中点特征与每个顶点特征之间计算距离，并将每一对计算距离的点特征定义为一个结构特征组合； S32、定义有效性验证评分函数： ； 其中： ； ； 上式中，表示对应点特征之间的欧式距离，为所有的平均值，表示结构特征组合的总数；表示标准差，用于度量所有分布的离散程度，表示所有的标准化和； S33、根据有效性验证评分函数计算评分，选取评分在设定阈值范围内的结构特征组合为结构特征候选集合； S4、基于结构特征的描述子构建方法，利用结构特征候选集合对结构化的特征进行描述，获得结构特征描述子；具体过程包括：利用结构特征候选集合中的子线段特征和顶点特征，对结构化的特征进行描述，构建结构特征描述子： ； ； 式中，表示直线向量，表示子线段特征中点特征与顶点特征之间的欧式距离；表示计算两个向量之间的夹角，具体而言，表示直线向量和由和所构成向量的夹角，表示由和所构成向量和由和所构成向量的夹角；且夹角和的取值范围是； S5、基于距离约束的点云对应关系搜索方法，对每个点云帧根据结构特征描述子构建哈希表，利用该哈希表得到相邻点云帧之间的初始对应关系集合，并进行筛选得到最终对应关系； S6、基于对应关系的点云帧初始配准方法，构建世界坐标系，利用步骤S5得到的最终对应关系求解相邻帧点云之间的刚性变换矩阵，利用刚性变换矩阵将点云逐帧转换到世界坐标系。

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