基于法向量直方图特征描述的点云ICP拼接

传统的迭代最近点ICP算法收敛速度慢,而基于特征的查找对应点能够明显优化ICP算法.提出一种新的基于法向量直方图特征描述的点云ICP拼接方法.该方法将法向量直方图作为点云特征描述子,其能够优化对应点集的查找,从而改进ICP算法.该算法先计算待拼接的两片点云的法向量直方图特征描述子,然后由其中一片点云中的点查找在另一片点云上的最近邻域,并且找出法向量直方图特征最相似的点作为当前点的对应点,查找出所有的对应点并建立对应点集,再根据对应点建立协方差矩阵,并对其奇异值分解,求解出变换矩阵,最后迭代以上步骤直至收敛.在法向量直方图特征计算中,采用多核模式并行编程计算,提高了特征计算效率.实验结果表明该方法是可行有效的.

基于局部特征的表情不变3维人脸识别算法

为了减少表情变化带来的影响,提出一种基于人脸几何特征和局部描述子的3 维人脸识别算法.首先利用多尺度形状变化指数在3 维人脸上检测出关键点.然后提出一种基于关键点的2 步匹配算法,以提高识别算法的效率:第1 步在关键点上提取3 维法向量分布直方图描述子,将测试集人脸与库集人脸上的描述子进行匹配,除去匹配程度较低的一部分库集人脸,减少后续匹配的人脸数;第2 步在关键点上提取协方差矩阵描述子,再将测试集人脸与剩余的库集人脸在给定的约束条件下进行协方差矩阵描述子匹配.最后用成功匹配的关键点个数衡量人脸的匹配程度,得到分类结果.在Bosphorus, FRGC v2.0 和BU-3DFE 数据库上进行实验的结果表明,文中算法取得了良好的识别效果,对3 维人脸的表情变化有较好的鲁棒性,同时在识别速度上也优于已有的许多算法.

基于空间-法向量特征的三维模型检索

针对全局法向直方图缺少空间分布信息问题,提出了一种集成空间法向信息的直方图构造方法。在对三维模型进行姿态调整和线性细分预处理操作以后,把模型按照空间分布分割成若干个子块。对每个子块,构造局部法向量直方图来分析其表面特性。为了能够描述直方图不同分量的重要性程度,对每个分量定义特征权值,其大小由该分量对应的三维模型表面积大小所决定。最后,根据局部法向量直方图和特征权值,采用一种改进的直方图相交函数计算不同模型的相似度。对一个标准三维模型测试数据库的检索实验表明,由于考虑了模型的空间分布特征,本文方法可以得到更好的检索准确率。