1.一种基于近似直立扫描点云快速配准的三维重建方法，其特征在于，该方法包括：步骤S10，获取近似直立扫描点云作为三维重建的待配准的目标点云Ωt和原始点云Ωs；

t s

步骤S20，分别计算所述目标点云Ωt和原始点云Ωs的轴向包围盒AABB和AABB，并基于t s轴向包围盒AABB 和AABB的尺寸进行所述目标点云和原始点云的体素化，获得目标体素点云Vt和原始体素点云Vs；

步骤S30，分别计算所述目标体素点云Vt和原始体素点云Vs的几何中心点Ct和Cs，根据扫描的先验信息确定先验可靠区域，并进行所述目标体素点云和原始体素点云的初始配准，获得初始配准变换矩阵；

步骤S40，通过基于kd树的ICP方法进行初始配准后的目标体素点云和原始体素点云的精确配准，获得精确配准变换矩阵；

步骤S50，将所述初始配准变换矩阵和精确配准变换矩阵复合，获得最终配准变换矩阵，并基于所述最终配准变换矩阵进行所述目标点云Ωt和原始点云Ωs的配准，并基于配准后的点云进行三维重建。

2.根据权利要求1所述的基于近似直立扫描点云快速配准的三维重建方法，其特征在于，步骤S20包括：步骤S21，分别计算所述目标点云Ωt和原始点云Ωs的三维坐标最大值和最小值，获得t s目标点云和原始点云的轴向包围盒AABB和AABB；

t s

步骤S22，分别基于所述目标点云和原始点云的轴向包围盒AABB和AABB的尺寸以及设定的轴向最优体素数Δ和最小体素数δ，获得所述目标点云和原始点云对应的单个体素边长 和步骤S23，基于所述目标点云和原始点云对应的单个体素边长 和 进行所述目标点云Ωt和原始点云Ωs的体素化，获得目标体素点云Vt和原始体素点云Vs。

3.根据权利要求2所述的基于近似直立扫描点云快速配准的三维重建方法，其特征在t s于，所述目标点云Ωt和原始点云Ωs的轴向包围盒AABB和AABB为：其中， 和 分别代表目标点云中所有点的三维坐标最大值和最小值， 和 分别代表原始点云中所有点的三维坐标最大值和最小值。

4.根据权利要求3所述的基于近似直立扫描点云快速配准的三维重建方法，其特征在于，步骤S22包括：t s

步骤S221，分别计算AABB的最大轴向长 和最小轴向长 以及AABB 的最大轴向长和最小轴向长其中，max代表求最大值操作，min代表求最小值操作；

t s

步骤S222，基于所述AABB的最大轴向长 和最小轴向长 以及AABB 的最大轴向长和最小轴向长 设定的轴向最优体素数Δ和最小体素数δ，分别计算目标点云和原始点云的单个体素边长 和其中， 代表目标点云和原始点云的最小边长，代表目标点云和原始点云对应的初始体素边长， 和代表目标点云和原始点云的最小边长以长度L0为体素边长的体素数。

5.根据权利要求4所述的基于近似直立扫描点云快速配准的三维重建方法，其特征在于，步骤S23包括：t t t s s s

分别将所述目标点云和原始点云分割为W×H×D和W×H×D的方块：分别基于目标点云中第i个点 和原始点云中第i个点 计算对应的体素坐标 和

其中， 代表下取整操作；

以分割获得的坐标为体素坐标的点云作为目标体素点云Vt和原始体素点云Vs。

6.根据权利要求1所述的基于近似直立扫描点云快速配准的三维重建方法，其特征在于，步骤S30包括：步骤S31，分别计算所述目标体素点云Vt和原始体素点云Vs的几何中心点Ct和Cs；以所述目标点云Ωt和原始点云Ωs的密度大于设定阈值或距离获取点云的扫描仪所在位置设定距离范围内的区域作为先验可靠区域；

步骤S32，获取先验可靠区域中Vt和Vs中心化后的定位向量的均值方向 和 的平均夹角θ，并计算旋转变换矩阵Tr：步骤S33，基于所述目标体素点云Vt和原始体素点云Vs的几何中心点Ct和Cs以及旋转变换矩阵Tr，获取初始配准变换矩阵：′ ′

Vt＝Tr·(Vt‑Ct),Vs＝Is·(Vs‑Cs)′ ′

其中，Is为单位变换矩阵，Vt和Vs为初始配准后的目标体素点云和原始体素点云。

7.根据权利要求6所述的基于近似直立扫描点云快速配准的三维重建方法，其特征在于，步骤S40包括：′ ′ ′ ′

步骤S41，通过KDTree在Vs中搜索Vt中任意一点的最近邻域点，获取Vt中点集Vtm在Vs上的映射点集Vsm；

步骤S42，基于预先设定的最小阈值距离D删除点集Vtm和点集Vsm中的错误映射点对，获′ ′得点集Vtm和映射点集Vsm；

′ ′

步骤S43，利用四元素法计算点集Vtm和映射点Vsm的变换矩阵R和平移量T，并基于变换′矩阵R和平移量T进行点集Vtm的变换，获得点集Vt″m；

步骤S44，重复执行步骤S41‑步骤S43，直至获取点集Vtm中每一点到映射点集Vsm中的映射点对和对应的变换矩阵R、平移量T；

步骤S45，迭代计算直至最后的变换矩阵R、平移量T配准后，对应点对坐标间差值小于设定阈值，获得精确配准变换矩阵：Vt′＝TRicp·Vs′+TTicp

其中，TRicp和TTicp分别为ICP方法生成的旋转矩阵和平移矩阵。

8.根据权利要求7所述的基于近似直立扫描点云快速配准的三维重建方法，其特征在于，所述最终配准变换矩阵，其公式表示为：Vt＝Rfull·Vs+Tfull

其中，

9.根据权利要求8所述的基于近似直立扫描点云快速配准的三维重建方法，其特征在于，步骤S50中基于所述最终配准变换矩阵进行所述目标点云Ωt和原始点云Ωs的配准，其方法为：Ωt＝Rfull·Ωs+Tfull。

10.一种基于近似直立扫描点云快速配准的三维重建系统，其特征在于，该系统包括以下模块：点云获取模块，配置为获取近似直立扫描点云作为三维重建的待配准的目标点云Ωt和原始点云Ωs；

t

体素化模块，配置为分别计算所述目标点云Ωt和原始点云Ωs的轴向包围盒AABB 和s t sAABB ，并基于轴向包围盒AABB 和AABB的尺寸进行所述目标点云和原始点云的体素化，获得目标体素点云Vt和原始体素点云Vs；

初始配准模块，配置为分别计算所述目标体素点云Vt和原始体素点云Vs的几何中心点Ct和Cs，根据扫描的先验信息确定先验可靠区域，并进行所述目标体素点云和原始体素点云的初始配准，获得初始配准变换矩阵；

精确配准模块，配置为通过基于kd树的ICP方法进行初始配准后的目标体素点云和原始体素点云的精确配准，获得精确配准变换矩阵；

点云配准模块，配置为将所述初始配准变换矩阵和精确配准变换矩阵复合，获得最终配准变换矩阵，并基于所述最终配准变换矩阵进行所述目标点云Ωt和原始点云Ωs的配准；

重建模块，配置为基于配准后的点云进行三维重建。