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基于Frobenius范数奇异值分解的快速ICP算法
被引量:
1
1
作者
许可
顾尚泰
+3 位作者
元志安
万建伟
马燕新
王玲
《太赫兹科学与电子信息学报》
2023年第10期1263-1270,共8页
迭代最近点法(ICP)及其变体是三维点云刚性配准的典型方法,但此类通过迭代计算逐点距离矩阵实现点云配准的方式,严重制约了点云的配准效率。本文提出一种快速ICP算法,利用Frobenius范数表示待配准的两幅点云之间的误差函数,获得误差值...
迭代最近点法(ICP)及其变体是三维点云刚性配准的典型方法,但此类通过迭代计算逐点距离矩阵实现点云配准的方式,严重制约了点云的配准效率。本文提出一种快速ICP算法,利用Frobenius范数表示待配准的两幅点云之间的误差函数,获得误差值最小点位置,并对此位置进行奇异值分解,从而得到旋转矩阵和平移向量,极大压缩了迭代次数和配准时间。在Standford数据集和3DMatch数据集上进行试验,与传统ICP算法及其变体、3种基于学习的点云配准算法进行对比,本文方法配准效率最优;在达到相近的配准精确度时,提出的快速ICP方法的迭代次数仅为传统ICP算法的0.2倍,在Standford数据集上配准所需时间为传统ICP算法的1/4,在3D Match数据集上配准所需时间为传统ICP算法的1/8倍。本文提出的快速ICP算法在数据量大的点云场景下,具有更高的效率。
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关键词
三维计算机视觉
点云数据处理
点云配准
快速迭代最近点法
FROBENIUS范数
奇异值分解
下载PDF
职称材料
基于分层墨卡托投影的激光雷达点云数据局部特征描述
被引量:
9
2
作者
顾尚泰
王玲
+1 位作者
马燕新
马超
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第20期120-126,共7页
为了高效提取激光雷达点云数据的局部几何结构特征,实现三维(3D)目标的配准、检测和识别,提出了一种基于分层墨卡托投影(HMec)的局部点云特征描述子。首先,采用传统方法进行特征提取;然后,利用具有保角特性的墨卡托投影,将3D点云数据的...
为了高效提取激光雷达点云数据的局部几何结构特征,实现三维(3D)目标的配准、检测和识别,提出了一种基于分层墨卡托投影(HMec)的局部点云特征描述子。首先,采用传统方法进行特征提取;然后,利用具有保角特性的墨卡托投影,将3D点云数据的局部邻域点分层投影到多个墨卡托平面上;最后,分别统计各墨卡托平面的分布直方图,得到特征点的局部特征描述子。HMec特征描述子能很好地保留点云的局部几何结构特征,从而提高特征描述子的辨别力。在Bologna和3DMatch数据集上的测试结果表明,相比其他9种局部特征描述子,HMec特征描述子的辨别力更强、噪声鲁棒性更好。
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关键词
激光雷达
点云
三维数据
局部特征
墨卡托投影
分层投影
原文传递
题名
基于Frobenius范数奇异值分解的快速ICP算法
被引量:
1
1
作者
许可
顾尚泰
元志安
万建伟
马燕新
王玲
机构
国防科技大学电子科学学院
国防科技大学气象海洋学院
出处
《太赫兹科学与电子信息学报》
2023年第10期1263-1270,共8页
基金
国家自然科学基金创新研究群体资助项目(61921001)。
文摘
迭代最近点法(ICP)及其变体是三维点云刚性配准的典型方法,但此类通过迭代计算逐点距离矩阵实现点云配准的方式,严重制约了点云的配准效率。本文提出一种快速ICP算法,利用Frobenius范数表示待配准的两幅点云之间的误差函数,获得误差值最小点位置,并对此位置进行奇异值分解,从而得到旋转矩阵和平移向量,极大压缩了迭代次数和配准时间。在Standford数据集和3DMatch数据集上进行试验,与传统ICP算法及其变体、3种基于学习的点云配准算法进行对比,本文方法配准效率最优;在达到相近的配准精确度时,提出的快速ICP方法的迭代次数仅为传统ICP算法的0.2倍,在Standford数据集上配准所需时间为传统ICP算法的1/4,在3D Match数据集上配准所需时间为传统ICP算法的1/8倍。本文提出的快速ICP算法在数据量大的点云场景下,具有更高的效率。
关键词
三维计算机视觉
点云数据处理
点云配准
快速迭代最近点法
FROBENIUS范数
奇异值分解
Keywords
3D computer vision
point cloud data processing
point cloud registration
fast iterative closest point method
Frobenius norm
Singular Value Decomposition(SVD)
分类号
TN914.42 [电子电信—通信与信息系统]
下载PDF
职称材料
题名
基于分层墨卡托投影的激光雷达点云数据局部特征描述
被引量:
9
2
作者
顾尚泰
王玲
马燕新
马超
机构
中国人民解放军国防科技大学电子科学学院
中国人民解放军国防科技大学气象海洋学院
出处
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第20期120-126,共7页
文摘
为了高效提取激光雷达点云数据的局部几何结构特征,实现三维(3D)目标的配准、检测和识别,提出了一种基于分层墨卡托投影(HMec)的局部点云特征描述子。首先,采用传统方法进行特征提取;然后,利用具有保角特性的墨卡托投影,将3D点云数据的局部邻域点分层投影到多个墨卡托平面上;最后,分别统计各墨卡托平面的分布直方图,得到特征点的局部特征描述子。HMec特征描述子能很好地保留点云的局部几何结构特征,从而提高特征描述子的辨别力。在Bologna和3DMatch数据集上的测试结果表明,相比其他9种局部特征描述子,HMec特征描述子的辨别力更强、噪声鲁棒性更好。
关键词
激光雷达
点云
三维数据
局部特征
墨卡托投影
分层投影
Keywords
LiDAR
point clouds
three-dimensional data
local feature
Mercator projection
hierarchical projection
分类号
TN249 [电子电信—物理电子学]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于Frobenius范数奇异值分解的快速ICP算法
许可
顾尚泰
元志安
万建伟
马燕新
王玲
《太赫兹科学与电子信息学报》
2023
1
下载PDF
职称材料
2
基于分层墨卡托投影的激光雷达点云数据局部特征描述
顾尚泰
王玲
马燕新
马超
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
9
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已选择
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