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Multi-View Point Clouds Registration without Feature Extraction for Use in Reverse Engineering of CAD Models
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作者 Huang Xiaoping,Xiong Youlun School of Mechanical Science and Engineering Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China Reverse Engineering 《Computer Aided Drafting,Design and Manufacturing》 2001年第2期46-52,共7页
For reverse engineering a CAD model, it is necessary to integrate measured points from several views of an object into a common reference frame. Given a rough initial alignment of point cloud in different views with p... For reverse engineering a CAD model, it is necessary to integrate measured points from several views of an object into a common reference frame. Given a rough initial alignment of point cloud in different views with point-normal method, further refinement is achieved by using an improved iterative closest point (ICP) algorithm. Compared with other methods used for mult-view registration, this approach is automatic because no geometric feature, such as line, plane or sphere needs to be extracted from the original point cloud manually. A good initial alignment can be acquired automatically and the registration accuracy and efficiency is proven better than the normal point-point ICP algorithm both experimentally and theoretically. 展开更多
关键词 reverse engineering iterative closest point algorithm registration.
全文增补中
基于IronPython语言的牛顿迭代算法及其工程应用
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作者 张小洁 《电气传动自动化》 2024年第1期19-22,14,共5页
本文将牛顿迭代算法应用于仿真优化设计中,提出了一种基于IronPython寻根的闭环算法,并在Ansys Workbench平台以某容器内气流混合过程为例,验证了该算法的可行性和实施效果。该方法能够找到输出特性结果性能参数所对应的输入参数设计点... 本文将牛顿迭代算法应用于仿真优化设计中,提出了一种基于IronPython寻根的闭环算法,并在Ansys Workbench平台以某容器内气流混合过程为例,验证了该算法的可行性和实施效果。该方法能够找到输出特性结果性能参数所对应的输入参数设计点,实现了CAE仿真平台上的“数学求根”,即由既定的输出性能结果参数寻找对应的输入参数设计点。该方法能够快速地实现寻优,提高了工程优化设计的效率,缩短了优化工作的周期,开创了新的设计思路,对现代科技研发具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 牛顿迭代 设计优化 逆向寻根 闭环算法
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两种方式构建的正中矢状面在面部畸形患者中的准确性研究
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作者 廖奕翔 金刘莉 +5 位作者 杜冰冉 胡飞 潘耀鹏 林媛 黎植文 张雪洋 《口腔疾病防治》 2024年第9期702-708,共7页
目的探讨本体/镜像关联法和点构法所构建的三维头颅的正中矢状面(median sagittal plane,MSP)在面部畸形患者中的准确性,为颌面部对称性分析提供依据。方法本研究通过医院伦理委员会批准。选取30例面部畸形患者的锥形束CT数据,以DICOM... 目的探讨本体/镜像关联法和点构法所构建的三维头颅的正中矢状面(median sagittal plane,MSP)在面部畸形患者中的准确性,为颌面部对称性分析提供依据。方法本研究通过医院伦理委员会批准。选取30例面部畸形患者的锥形束CT数据,以DICOM格式保存输出,在Mimics21.0下完成数据分割获取数字化三维头颅,将所生成数字化头颅数据导入逆向工程软件geomagic studio 2014中。分别使用本体/镜像关联法、点构法构建头颅的MSP。本体/镜像关联法对数字化头颅数据进行左右镜像后合并,获取对称特征平面即为所构建的MSP平面(S1)。点构法通过Mimics21.0在数字化头颅数据中选取鼻根点(nasion,N)、鸡冠点(crista galli,CG)、蝶鞍点(sella,S)、颅底点(basion,Ba)、梨骨点(vomer,V)、后鼻棘点(posterior nasal spine,PNS)、切牙孔点(incisive foramen,IF)、前鼻棘点(anterior nasal spine,ANS);一并导入geomagic studio 2014中,获取的最佳拟合平面即为所构建的MSP平面(S2)。由5位颌面外科高年资医生,采用单盲法对两种方法构建的S1、S2结果进行主观评分,对两组评分进行配对t检验。再次重复实验评分,对5位颌面外科高年资医生的前后两次评分进行一致性分析,验证专家评价法的可重复性。结果本体/镜像关联法构建S1平均得分为65.73,点构法构建S2平均得分为75.90。S1、S2组配对t检验得出点构法得分高于本体/镜像关联法,差异具有统计学意义(P<0.01)。一致性分析检验结果表明本研究的专家评分具有可重复性及一致性。结论在面部畸形患者中,点构法所构建的MSP优于本体/镜像关联法所构建的MSP,可为颌面部对称性分析提供依据,具有临床可行性。 展开更多
关键词 正中矢状面 本体/镜像关联法 点构法 迭代最近点算法 数字头颅模型 逆向工程软件 面部畸形
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基于佳点集的改进麻雀搜索算法 被引量:4
4
作者 闫少强 杨萍 +2 位作者 朱东林 吴丰轩 阎哲 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期2790-2798,共9页
为改善麻雀搜索算法(SSA)初始种群质量和稳定性差,易陷入局部最优的缺点,提出一种基于佳点集的改进麻雀搜索算法(GSSA)。加入佳点集使初始种群更加均匀,提升了种群多样性;结合SSA算法特点引入改进的迭代局部搜索,在不降低原算法收敛速... 为改善麻雀搜索算法(SSA)初始种群质量和稳定性差,易陷入局部最优的缺点,提出一种基于佳点集的改进麻雀搜索算法(GSSA)。加入佳点集使初始种群更加均匀,提升了种群多样性;结合SSA算法特点引入改进的迭代局部搜索,在不降低原算法收敛速度快的基础上,使算法的搜索能力更加灵活;在算法中加入逐维透镜成像反向学习机制,减少各个维度间的干扰,帮助算法跳出局部最优并加速收敛。经12个测试函数仿真实验,并借助Wilcoxon秩和检验、平均误差M等证明了GSSA在寻优精度和稳定性等寻优性能都有较大的提升,且收敛速度更快。 展开更多
关键词 麻雀搜索算法 优化算法 佳点集 迭代局部搜索 逐维透镜反向学习
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地图投影反解变换的一种新方法 被引量:11
5
作者 滕骏华 孙美仙 黄韦艮 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第2期179-185,共7页
通常地图投影反解变换有2种方法,即多项式拟合法和投影方程解析法。多项式法利用已知控制点的坐标对应关系,通过最小二乘法拟合求解地图投影反解变换的多项式函数,其优点是反解模型与地图投影无关,算法具有通用性,缺点是反算精度较低。... 通常地图投影反解变换有2种方法,即多项式拟合法和投影方程解析法。多项式法利用已知控制点的坐标对应关系,通过最小二乘法拟合求解地图投影反解变换的多项式函数,其优点是反解模型与地图投影无关,算法具有通用性,缺点是反算精度较低。解析法根据地图投影正算公式,在一定条件下通过解方程求得地图投影反解变换解析式,其优点是反解变换精度高,缺点是解法复杂。本文利用计算数学方法,根据地图投影变换的基本数学原理,提出了一种新的地图投影反解变换方法,双向迭代逼近法(BDIRA)。具有反解变换精度高、收敛速度快、算法通用和GIS软件编程实现方便等特点。 展开更多
关键词 地图投影 反解变换 双向迭代逼近法 多项式法 计算数学方法
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一种高效虚拟轴机床的位置正解 被引量:4
6
作者 姜虹 郑康平 +1 位作者 王军 王小椿 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第11期1187-1190,共4页
针对机床运动的连续性和可实现性 ,提出了一种用位置反解来求解位置正解的数值解法 .该方法首先假定一个初始的活动平台位姿 ,并根据该位姿所对应的 6条腿长和给定值之间的差值来调整该位姿 ,经过数次迭代后求出实际的活动平台位姿 .由... 针对机床运动的连续性和可实现性 ,提出了一种用位置反解来求解位置正解的数值解法 .该方法首先假定一个初始的活动平台位姿 ,并根据该位姿所对应的 6条腿长和给定值之间的差值来调整该位姿 ,经过数次迭代后求出实际的活动平台位姿 .由于位置反解非常易求 ,所以这种方法简单快捷 ,大大提高了计算速度 ,不但使所求解具有实际意义 ,而且计算时间也可以满足实时控制的要求 . 展开更多
关键词 虚拟轴机床 位置反解 位置正解 迭代 机床运动 数值解法 位姿
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被动迭代时间反转镜研究 被引量:3
7
作者 生雪莉 周伟 +1 位作者 鲍习中 惠俊英 《声学技术》 CSCD 北大核心 2008年第4期588-592,共5页
抗除多途信道的干扰,优化被动检测性能是声纳信号处理关注的问题之一。通过仿真揭示了多途信道中单水听器时间反转镜的聚焦效应,研究了被动迭代时间反转镜技术,对其多目标定位选择性、多目标选择聚焦性能作了研究。结果表明利用了海洋... 抗除多途信道的干扰,优化被动检测性能是声纳信号处理关注的问题之一。通过仿真揭示了多途信道中单水听器时间反转镜的聚焦效应,研究了被动迭代时间反转镜技术,对其多目标定位选择性、多目标选择聚焦性能作了研究。结果表明利用了海洋信道的相干多途特性,被动时间反转镜可实现多个目标的空间匹配滤波;利用迭代算法,被动迭代时间反转镜可在抑制环境噪声干扰的同时,在信道输出总能量强的目标处实现选择性聚焦。 展开更多
关键词 时间反转 迭代算法 被动检测
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基于切片技术的点云数据预处理研究 被引量:3
8
作者 张胜文 张洪刚 +1 位作者 方喜峰 李敏 《江苏科技大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2009年第5期403-406,共4页
针对扫描点云杂乱无序的特点,讨论了点云数据预处理的问题,提出了一种新的基于点云切片的数据预处理迭代算法.通过对点云最小包围盒进行均匀分割及分割后点云的密度分析,对密度过大的分割块进行迭代分割,建立了3个方向的点云切片和截面... 针对扫描点云杂乱无序的特点,讨论了点云数据预处理的问题,提出了一种新的基于点云切片的数据预处理迭代算法.通过对点云最小包围盒进行均匀分割及分割后点云的密度分析,对密度过大的分割块进行迭代分割,建立了3个方向的点云切片和截面线.结果不仅大大减少了点云数据量,并且在点云密度过大的区域很好地保持了模型的原始特征,同时将原始的无序数据点集转化为具有层列结构的有序组织形式,确定了各点之间的相互关系,为后续曲线曲面拟合做了很好的准备. 展开更多
关键词 点云切片 截面线 迭代算法 数据预处理 逆向工程
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提高基于Adjoint方法翼型优化设计鲁棒性的研究 被引量:4
9
作者 樊艳红 宋文萍 韩忠华 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期547-555,共9页
通过引入线搜索方法,提高了基于Adjoint方法翼型优化设计的鲁棒性。针对给定的目标函数,推导了贴体坐标系下相应的Adjoint方程与边界条件的具体表达形式,以及梯度表达式。通过数值求解流动控制方程和Adjoint方程,得到目标函数对设计变... 通过引入线搜索方法,提高了基于Adjoint方法翼型优化设计的鲁棒性。针对给定的目标函数,推导了贴体坐标系下相应的Adjoint方程与边界条件的具体表达形式,以及梯度表达式。通过数值求解流动控制方程和Adjoint方程,得到目标函数对设计变量的梯度,并采用线搜索方法获得最优步长,由此提高了优化算法的鲁棒性。算例表明,线搜索方法可以自动寻找最优的步长,有效解决了传统的取常数步长优化步长选取受到限制,优化结果受步长影响的问题,使得优化方法对步长的依赖性变小,提高了基于Adjoint方法翼型优化设计的鲁棒性。 展开更多
关键词 Adjoint方法 气动优化设计 Navier—Stokes方程
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反求点在自由曲面上投影参数值的一种稳定算法
10
作者 李淑萍 韩忠民 《工程图学学报》 CSCD 北大核心 2007年第2期95-99,共5页
针对反求曲线曲面上点的参数值存在数值不稳定的问题,提出了一种稳定的算法。实际应用的曲面很多采用高阶次曲面并且由很多曲面片拼接而成,采用NURBS曲面形式记录曲面信息。针对这类复杂曲面,采用牛顿迭代法求解参数值,再采用单纯形法... 针对反求曲线曲面上点的参数值存在数值不稳定的问题,提出了一种稳定的算法。实际应用的曲面很多采用高阶次曲面并且由很多曲面片拼接而成,采用NURBS曲面形式记录曲面信息。针对这类复杂曲面,采用牛顿迭代法求解参数值,再采用单纯形法对参数值进行优化。通过上百个数据的试验,证明该算法是反求点在自由曲面上投影的参数值的一种稳定的并有效的算法。 展开更多
关键词 计算机应用 反求参数值 牛顿迭代法 单纯形法
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无反射递推算法叠后逆时偏移的研究与应用
11
作者 滕厚华 许卫华 +2 位作者 于晓莉 尚新民 贺红蕾 《油气地球物理》 2011年第4期33-37,共5页
偏移成像是地震数据处理的重要环节之一,传统的偏移方法主要有基于克希霍夫积分法和基于波动方程两种。克希霍夫积分法射线追踪困难,复杂介质中存在焦散、多重路径的缺陷以及高倾角构造成像精度低的问题。传统的偏移方法都是按深度外推... 偏移成像是地震数据处理的重要环节之一,传统的偏移方法主要有基于克希霍夫积分法和基于波动方程两种。克希霍夫积分法射线追踪困难,复杂介质中存在焦散、多重路径的缺陷以及高倾角构造成像精度低的问题。传统的偏移方法都是按深度外推计算的,而逆时偏移则是在时间轴上实现外推,可以看作反时间方向的正演模拟过程。传统的基于波动方程的偏移成像方法都是基于单程波实现的,而逆时偏移则基于全波(双程波)方程。逆时偏移结果是上行波传播时间等于零时的空间域地震波场,相当于在地下的地层界面上进行观测的结果。逆时偏移不存在倾角限制问题,理论上可以适用于速度任意变化的模型。本文从叠后逆时偏移出发,对无反射递推算法叠后逆时偏移技术做了较深入的探讨,并将该技术应用于模型数据处理和实际资料处理中,均取得了很好的效果。 展开更多
关键词 叠后逆时偏移 无反射递推算法 模型试算 实际资料处理
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完全广义混合隐拟似变分包含问题解的预测-矫正算法 被引量:9
12
作者 倪如俊 邓磊 《西南大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期22-26,共5页
应用辅助变分不等式技巧,提出了解完全广义混合隐拟似变分包含问题的预测-矫正迭代算法.通过引入单值映射的g-偏松弛倒η-强单调性和集值映射的关于h的g-偏松弛强η单调性的概念,证明了由这个算法所产生的迭代序列的收敛性.
关键词 完全广义混合隐拟似变分包含问题 预测-矫正迭代算法 g-偏松弛倒η-强单调性
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雷达罩产品外型的反演算法
13
作者 李兴德 周春苹 +1 位作者 张丽 裘进浩 《玻璃钢/复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2015年第9期52-56,共5页
宽频带雷达罩设计经常从气动外型通过电性能设计得到蜂窝夹层厚度为变厚度的雷达罩的内型。加工后雷达罩成型阳模往往与产品的内型相比产生偏差,从而导致电厚度的不准确。从有偏差的阳模外型出发,通过雷达罩内型面点处的法线、位置角度... 宽频带雷达罩设计经常从气动外型通过电性能设计得到蜂窝夹层厚度为变厚度的雷达罩的内型。加工后雷达罩成型阳模往往与产品的内型相比产生偏差,从而导致电厚度的不准确。从有偏差的阳模外型出发,通过雷达罩内型面点处的法线、位置角度及相关点附近的厚度函数,形成将内型面点处的法线转换成外型面对应点处的法线的转换矩阵,通过反演循环逐步逼近外表面的数据点。随着循环的进行,转换矩阵的数值及相应点的坐标数值将逐步稳定,当相邻两次矩阵及坐标值变化满足精度时,则循环终止。利用循环终止时的外型面点的坐标、法线及变厚度蜂窝的厚度公式,便可得到夹层结构雷达罩的内外层蜂窝外型面。这样,在模具有偏差时,也能得到符合电厚度要求的雷达罩结构。 展开更多
关键词 变厚度 蜂窝材料 反演算法 循环
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讨价还价博弈均衡出价策略的算法设计 被引量:3
14
作者 徐齐利 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2020年第21期170-175,共6页
在商业智能领域,为求解买卖双方讨价还价博弈的均衡出价策略,在逆向归纳法的基础上,开发出两个高效且实用的算法:基于逆向归纳过程,设计出迭代算法;基于逆向归纳结果,设计出递归算法。迭代算法是逆向归纳法的具体实现,而递归算法则并不... 在商业智能领域,为求解买卖双方讨价还价博弈的均衡出价策略,在逆向归纳法的基础上,开发出两个高效且实用的算法:基于逆向归纳过程,设计出迭代算法;基于逆向归纳结果,设计出递归算法。迭代算法是逆向归纳法的具体实现,而递归算法则并不拘泥于逆向归纳法。在智能电子商务的讨价还价实战中,分设司令部、参谋部、作战部等三个角色模块,给出应用该算法开发智能出价决策支持系统的初步设计思路。 展开更多
关键词 算法博弈论 递归算法 迭代算法 讨价还价博弈 逆向归纳法 商业智能
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信号强度反演的质心迭代定位算法 被引量:3
15
作者 高淼 王迪 +3 位作者 鲁国阳 李景伟 王东方 李松杰 《中国测试》 CAS 北大核心 2021年第12期92-97,105,共7页
针对无线传感器网络节点定位精度会受环境噪声影响的问题,提出信号强度反演算法和三角形质心迭代定位算法。首先,将未知节点接收到邻居锚节点的信号强度作为反演信号强度,反演信号强度被转化为未知节点的发射功率,邻居锚节点将接收到未... 针对无线传感器网络节点定位精度会受环境噪声影响的问题,提出信号强度反演算法和三角形质心迭代定位算法。首先,将未知节点接收到邻居锚节点的信号强度作为反演信号强度,反演信号强度被转化为未知节点的发射功率,邻居锚节点将接收到未知节点的信号强度转化为锚节点的发射功率,再将信号强度反演给未知节点,通过循环的反演关系降低环境噪声对信号强度的影响,并求出接近理想传播模型下的信号强度,从而校正邻居节点关系。由未知节点与邻居锚节点之间的信号强度关系得到迭代的三角形质心。通过不断迭代,使得三角形质心逼近未知节点的真实位置,并结合信号强度的反演算法得到较好的定位精度。仿真结果表明,信号强度反演算法有效优化节点邻居关系,在此基础上采用质心迭代算法提高定位精度。 展开更多
关键词 无线传感器网络 信号强度 反演算法 质心迭代定位
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时间反演系统中基于Barzilai-Borwein的共轭梯度检测算法
16
作者 梁静雯 朱江 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2021年第2期567-573,共7页
针对时间反演多址系统中信道的相关性会导致多用户干扰的问题,以降低用户间干扰和算法复杂度为目标,提出基于Barzilai-Borwein的共轭梯度迭代检测算法。首先通过共轭梯度迭代两次找到最速下降方向,然后通过Barzilai-Borwein沿着共轭梯... 针对时间反演多址系统中信道的相关性会导致多用户干扰的问题,以降低用户间干扰和算法复杂度为目标,提出基于Barzilai-Borwein的共轭梯度迭代检测算法。首先通过共轭梯度迭代两次找到最速下降方向,然后通过Barzilai-Borwein沿着共轭梯度搜索的方向继续迭代。仿真表明,所提算法收敛速度快于Barzilai-Borwein和共轭梯度算法,且复杂度低于共轭梯度算法和最小均方误差(minimum mean square error,MMSE)算法,保持在O(N2)。 展开更多
关键词 时间反演多址 Barzilai-Borwein迭代算法 信号检测 低复杂度
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环月极轨空间站地月转移轨道建模与优化
17
作者 贺波勇 《控制与信息技术》 2019年第4期65-69,78,共6页
环月极轨空间站是未来私人月球旅游和全月面到达的有效途径之一,空间站补给任务的完成需要高精度两脉冲燃料最优转移轨道设计建模与求解方法。文章基于逆向数值积分思路提出了一种两脉冲地月转移轨道快速设计模型,设计了能使用通用非线... 环月极轨空间站是未来私人月球旅游和全月面到达的有效途径之一,空间站补给任务的完成需要高精度两脉冲燃料最优转移轨道设计建模与求解方法。文章基于逆向数值积分思路提出了一种两脉冲地月转移轨道快速设计模型,设计了能使用通用非线性规划算法计算的轨道优化搜索设计模型框架,最后利用黄金分割策略来快速计算燃料最优轨道解。仿真算例分析了两脉冲地月转移轨道近月制动点位置与转移时长的特性关系,并验证了所提方法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 轨迹优化 环月极轨空间站 地月转移轨道 逆向数值积分 序列二次规划 快速迭代 燃料最优解
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基于激光点云技术的机床夹具设计与改进
18
作者 刘兆亮 杜龙龙 +1 位作者 王荣扬 赵文超 《激光技术》 CAS 2024年第4期597-602,共6页
为了解决传统机床夹具通用性不高、多次对刀和装夹带来误差和效率较低的问题,提出了一种基于点云逆向建模技术的机床夹具改进方案。通过在夹具两侧加装激光扫描仪以获取工件和夹具的3维点云信息,分别采用曲率判别算法和基于粒子群搜索... 为了解决传统机床夹具通用性不高、多次对刀和装夹带来误差和效率较低的问题,提出了一种基于点云逆向建模技术的机床夹具改进方案。通过在夹具两侧加装激光扫描仪以获取工件和夹具的3维点云信息,分别采用曲率判别算法和基于粒子群搜索的迭代最近点算法对其进行去噪处理和坐标配准,建立工件与机床一体的3维空间坐标;最后根据参考点的点云坐标计算空间坐标系与机床坐标系的偏移量,将获得的偏移值录入数控系统进行加工。结果表明,改进后的夹具在加工工序较为复杂的零件时,可以有效减少对刀和装夹次数,总体工效提升约30%。该研究对于提升加工面较多、工序较为复杂零件的加工效率具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 激光技术 机床夹具 点云逆向建模 迭代最近点配准算法 工效提升
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复杂模型三维点云自动配准技术研究 被引量:4
19
作者 钟莹 刘丰华 《世界科技研究与发展》 CSCD 2014年第2期120-123,共4页
三维点云配准是逆向工程中的关键。针对经典ICP算法在配准过程中对初始位置要求较高可能产生局部最优解以及对大量点处理效率低的缺点,本文以经典的ICP算法为基础,结合主成分分析的初始配准方法,使用随机采样点云精简和k-d树查找对应点... 三维点云配准是逆向工程中的关键。针对经典ICP算法在配准过程中对初始位置要求较高可能产生局部最优解以及对大量点处理效率低的缺点,本文以经典的ICP算法为基础,结合主成分分析的初始配准方法,使用随机采样点云精简和k-d树查找对应点对减少运算的时间复杂度方面进行改进,提高了传统ICP算法的效率和精度。并利用配准后两簇点云中对应点对之间的误差完成了几何质量评估,用RGB色彩模式来直观显示。经实验对比,本算法能很好的弥补单纯的粗略配准和经典ICP配准的缺点,具有良好的匹配精度和速度。 展开更多
关键词 逆向工程 初始配准 迭代最近点算法 点云数据精简 几何质量评估
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