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Building Facade Point Clouds Segmentation Based on Optimal Dual-Scale Feature Descriptors
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作者 Zijian Zhang Jicang Wu 《Journal of Computer and Communications》 2024年第6期226-245,共20页
To address the current issues of inaccurate segmentation and the limited applicability of segmentation methods for building facades in point clouds, we propose a facade segmentation algorithm based on optimal dual-sca... To address the current issues of inaccurate segmentation and the limited applicability of segmentation methods for building facades in point clouds, we propose a facade segmentation algorithm based on optimal dual-scale feature descriptors. First, we select the optimal dual-scale descriptors from a range of feature descriptors. Next, we segment the facade according to the threshold value of the chosen optimal dual-scale descriptors. Finally, we use RANSAC (Random Sample Consensus) to fit the segmented surface and optimize the fitting result. Experimental results show that, compared to commonly used facade segmentation algorithms, the proposed method yields more accurate segmentation results, providing a robust data foundation for subsequent 3D model reconstruction of buildings. 展开更多
关键词 3d Laser Scanning point clouds Building Facade Segmentation point cloud Processing Feature descriptors
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基于关键特征增强机制的3D人脸识别
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作者 王奇 钱伟中 +1 位作者 雷航 王旭鹏 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期252-258,共7页
3D人脸识别是计算机视觉领域的重要组成部分,Pointnet依靠深度学习解决了点云的无序性,实现了3D点云的全局特征提取,但由于点云数据缺乏细节纹理,仅靠全局特征很难实现复杂情况下的人脸识别。针对以上问题,基于Pointnet提出了一种局部... 3D人脸识别是计算机视觉领域的重要组成部分,Pointnet依靠深度学习解决了点云的无序性,实现了3D点云的全局特征提取,但由于点云数据缺乏细节纹理,仅靠全局特征很难实现复杂情况下的人脸识别。针对以上问题,基于Pointnet提出了一种局部特征描述子,用于描述点云局部空间的几何特征,并引入关键特征增强机制,通过特征概率分布增强人脸关键信息,该机制能减少不必要特征对任务的干扰,有效提升模型的准确率。在公共数据集CASIA-3D、Lock3DFace、Bosphorus上进行实验测试,结果表明该方法能很好地应对表情变化、部分遮挡以及头部姿态的干扰,在弱光环境下其准确率高于RP-Net 1.1%,并具有良好的实时性。 展开更多
关键词 3d人脸识别 深度学习 局部特征描述子 特征增强 点云数据
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面向AR辅助维修的3D物体识别技术 被引量:4
3
作者 王维 张丹 +1 位作者 胡曾一震 左敦稳 《机械制造与自动化》 2020年第3期155-158,共4页
3D物体识别与位姿估计是AR辅助维修信息增强的基础,目前的3D物体识别技术在识别准确率、运行实时性和位姿估计准确度上仍然存在不足。以物体识别的实时性和位姿估计的准确性为要求,研究基于纹理点云的局部参考系估计技术和点云全局特征... 3D物体识别与位姿估计是AR辅助维修信息增强的基础,目前的3D物体识别技术在识别准确率、运行实时性和位姿估计准确度上仍然存在不足。以物体识别的实时性和位姿估计的准确性为要求,研究基于纹理点云的局部参考系估计技术和点云全局特征描述符生成与匹配技术,提出融合形状与纹理信息的全局正交对象描述符及其3D物体识别算法,基于蜗轮蜗杆减速器的拆装维修场景进行实例验证。验证结果表明,3D物体识别算法在AR辅助维修场景中具备实际可行性和真实有效性。 展开更多
关键词 AR辅助维修 局部参考系 点云描述符 3d物体识别 位姿估计
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基于局部曲面特征直方图的点云识别 被引量:4
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作者 陆军 华博文 朱波 《模式识别与人工智能》 EI CSCD 北大核心 2020年第10期934-943,共10页
针对三维点云的快速识别问题,文中提出基于局部曲面特征直方图的点云识别算法.首先,采用循环体素滤波算法,将不同分辨率的点云滤波至指定分辨率.再基于邻域曲率均值最大的关键点查找算法选取点云局部特征较明显的点作为关键点,根据关键... 针对三维点云的快速识别问题,文中提出基于局部曲面特征直方图的点云识别算法.首先,采用循环体素滤波算法,将不同分辨率的点云滤波至指定分辨率.再基于邻域曲率均值最大的关键点查找算法选取点云局部特征较明显的点作为关键点,根据关键点邻域内点云重心与邻域曲面内各点的法线和距离的关系计算关键点的特征描述符.然后,根据临近关键点间的空间关系和特征描述符欧氏距离进行特征匹配.最后,采用多线程识别框架,加快在线识别速度.实验表明文中算法识别速度较快. 展开更多
关键词 三维点云 特征描述符 配准 识别
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基于多描述子投票的飞机蒙皮局部扫描点云定位 被引量:4
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作者 张一鸣 李红卫 +2 位作者 赵安安 谢乾 汪俊 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第22期2724-2730,2771,共8页
为了提高数字化飞机蒙皮检测技术的效率,针对其中局部蒙皮和数字模型的对齐问题,提出了基于多描述子投票的飞机蒙皮局部扫描点云定位算法,采用基于测地距离的蒙皮面片选取方法,综合利用多种三维点云描述子的识别能力差异来确定数字模型... 为了提高数字化飞机蒙皮检测技术的效率,针对其中局部蒙皮和数字模型的对齐问题,提出了基于多描述子投票的飞机蒙皮局部扫描点云定位算法,采用基于测地距离的蒙皮面片选取方法,综合利用多种三维点云描述子的识别能力差异来确定数字模型上的定位区域,同时提出了投票点加权定位法来提高定位位置精度。根据对比实验结果和工程实例上的实际应用,得出结论如下:所提算法相比于基于单一描述子的定位方法定位准确率平均提高约37.5%;所提算法在实际工程中具有可行性。 展开更多
关键词 飞机蒙皮 数字化测量 点云数据 局部点云定位 三维点云描述子
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基于深度学习的点云匹配 被引量:3
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作者 梁振斌 熊风光 +1 位作者 韩燮 陶谦 《计算机工程与设计》 北大核心 2020年第6期1689-1693,共5页
为改变目前部分三维点云数据集存在分辨率低、有噪声干扰和只有部分三维数据的问题,受最近神经网络成功的启发,提出一种基于深度学习的点云匹配方法。通过对RGB-D数据集重建获取三维点云数据集,利用卷积神经网络进行深度学习训练,得出... 为改变目前部分三维点云数据集存在分辨率低、有噪声干扰和只有部分三维数据的问题,受最近神经网络成功的启发,提出一种基于深度学习的点云匹配方法。通过对RGB-D数据集重建获取三维点云数据集,利用卷积神经网络进行深度学习训练,得出一种能解决这些问题的描述子,完成点云匹配,使点云的匹配更加准确。实验结果表明,使用该方法进行点云匹配时,与其它点云匹配方法相比,具有更好的计算速度、运行时间更短,对点云旋转平移具有更好的鲁棒性,点云匹配的准确度更高。 展开更多
关键词 三维点云 点云匹配 卷积神经网络 深度学习 描述子
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基于局部几何特征的稠密点云配准方法
7
作者 朱一帆 裴凌 +4 位作者 吴奇 夏宋鹏程 李涛 陈雷 郁文贤 《导航定位与授时》 2020年第6期53-59,共7页
针对现有的稠密点云配准方法依赖初始位置设定、计算成本高、配准成功率不高等问题,提出了一种基于点云局部几何特征的稠密点云配准方法。采用深度卷积网络模型提取点云的局部几何特征,从而减少了三维点云数据的噪声、低分辨率和不完备... 针对现有的稠密点云配准方法依赖初始位置设定、计算成本高、配准成功率不高等问题,提出了一种基于点云局部几何特征的稠密点云配准方法。采用深度卷积网络模型提取点云的局部几何特征,从而减少了三维点云数据的噪声、低分辨率和不完备性等带来的影响。在此基础上,使用K维树搜索完成局部几何特征描述子的关联工作。最后,通过随机采样一致算法对点云的相对位姿进行鲁棒的估计。通过对开源数据集上5个典型场景中的数据测试表明,该方法的配准成功率达到92.5%,配准精度达到0.0434m,配准时间相对最邻点迭代配准算法缩短了74.7%,实验结果验证了该方法的有效性、实时性和鲁棒性。 展开更多
关键词 室内定位 三维点云配准 三维点云描述子 深度学习
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基于邻域旋转体积的关键点描述子及其应用
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作者 霍旺 熊风光 +1 位作者 韩燮 况立群 《计算机工程与设计》 北大核心 2018年第2期516-521,共6页
针对目前ICP算法存在因初始变换矩阵的不确定性造成收敛速度较慢、点云间对应点难以精准匹配造成计算复杂度高的问题,提出一种利用点云局部坐标系,以关键点的邻域内点集的旋转体积为特征对关键点进行表述的描述子。藉此实现点云间关键... 针对目前ICP算法存在因初始变换矩阵的不确定性造成收敛速度较慢、点云间对应点难以精准匹配造成计算复杂度高的问题,提出一种利用点云局部坐标系,以关键点的邻域内点集的旋转体积为特征对关键点进行表述的描述子。藉此实现点云间关键点点对的准确匹配,达到粗配准的目的,提高点云配准的效率。分析实验结果表明,该描述子相比于其它描述子具有速度快、旋转平移鲁棒性高、抗噪性好的特点,能够应用于实际点云配准和对象识别。 展开更多
关键词 三维点云 关键点 描述子 旋转体积 特征匹配
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基于改进B-SHOT特征描述符的三维场景重建 被引量:3
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作者 汤泉 左韬 陶强 《现代电子技术》 北大核心 2019年第2期124-128,132,共6页
针对三维场景重建中采用二进制方位直方图(B-SHOT)进行点云特征提取与匹配时,存在信息丢失导致匹配准确率降低的问题,文中采用一种改进的二值三维特征描述符DB-SHOT来进行特征提取与匹配以建立相邻点云之间的对应关系,结合随机抽样一致... 针对三维场景重建中采用二进制方位直方图(B-SHOT)进行点云特征提取与匹配时,存在信息丢失导致匹配准确率降低的问题,文中采用一种改进的二值三维特征描述符DB-SHOT来进行特征提取与匹配以建立相邻点云之间的对应关系,结合随机抽样一致性算法(RANSAC)去除点云中的外点,并运用RANSAC的内点进行相邻位姿估计,进而进行相邻点云的融合。在保证匹配速度的前提下,解决B-SHOT信息丢失的问题,提高匹配准确率。通过采用标准数据集进行实验,验证了DB-SHOT作为三维场景重建特征描述符的可行性与有效性。 展开更多
关键词 三维场景重建 点云 特征提取 特征匹配 特征描述符 位姿估计
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应用于汽车主动安全的三维目标识别算法研究 被引量:1
10
作者 邓俊文 李正浩 +2 位作者 韩鹏 王东强 夏静满 《自动化与仪器仪表》 2015年第3期73-74,77,共3页
针对车载条件下获取的深度图像场景复杂,部分深度信息缺失的问题,本文引入了鲁棒的方位直方图特征和高效的三维霍夫投票算法,可以在场景复杂,部分深度信息缺失的条件下实现三维目标识别,为车载条件下的三维目标识别提供了解决方案。
关键词 汽车主动安全 三维目标识别 特征描述符 点云
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城市激光点云语义分割典型方法对比研究 被引量:7
11
作者 杨柳 刘启亮 袁浩涛 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2021年第1期17-25,I0001,共10页
基于深度学习方法在城市激光点云语义分割任务中的应用效果缺乏客观的对比与评价,该文选取当前4种代表性点云语义分割深度网络(PointNet、PointNet++、PointCNN、SPG)以及一种基于特征描述子的层次化点云语义分割方法,采用3组开放点云... 基于深度学习方法在城市激光点云语义分割任务中的应用效果缺乏客观的对比与评价,该文选取当前4种代表性点云语义分割深度网络(PointNet、PointNet++、PointCNN、SPG)以及一种基于特征描述子的层次化点云语义分割方法,采用3组开放点云数据集(Semantic 3D、Oakland及TerraMobilita/iQmulus3Durban)对不同方法的语义分割质量进行对比分析,结果发现:1)层次化点云语义分割方法的语义分割质量优于另外4种深度学习方法;2)考虑局部信息的深度网络(PointNet++、PointCNN、SPG)的表现优于仅考虑点云全局特征的方法(Point-Net);3)在基于深度学习的方法中,基于超点图的SPG网络在测试数据中的效果优于其他几种网络。研究结果对于实际应用选择点云语义分割方法以及点云语义分割深度网络的设计优化具有借鉴意义。 展开更多
关键词 激光点云 城市三维信息 语义分割 深度学习 特征描述子
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面向三维特征描述子的自适应二进制简化方法 被引量:1
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作者 刘双元 郑王里 林云汉 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2021年第7期2062-2069,共8页
在三维(3D)局部特征描述子研究中,准确度、匹配时间以及内存消耗存在此消彼长的问题。针对上述问题,基于统计理论中的标准差原理提出一种面向3D特征描述子的自适应二进制简化方法。首先,通过改变简化模型中二值化单元长度和标准差个数... 在三维(3D)局部特征描述子研究中,准确度、匹配时间以及内存消耗存在此消彼长的问题。针对上述问题,基于统计理论中的标准差原理提出一种面向3D特征描述子的自适应二进制简化方法。首先,通过改变简化模型中二值化单元长度和标准差个数来生成不同的二进制特征描述子;然后,将它们应用到当前被广泛使用的基于签名的方向直方图(SHOT)描述子中,并通过实验确定最优的二值化单元长度和标准差个数的组合;最后,将最优组合下的简化描述子命名为SD-SHOT。实验结果表明,与未进行简化的SHOT描述子相比,SD-SHOT在关键点匹配时间上减少为原来的1/15,内存占有率降低为原来的1/32;与现有主流简化方法如B-SHOT等相比,SD-SHOT的性能达到了综合最优水平。此外,在由五种不同类别的物体构成的实际机器人分拣场景中验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 自适应二进制方法 三维特征描述子 三维物体识别 点云 物体分拣
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基于ISS-SHOT+3D-NDT的点云配准算法研究 被引量:4
13
作者 马国鹏 宁殿民 卞艳 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2021年第5期175-181,共7页
针对以往点云数据在配准处理过程中,存在粗配准匹配率低、配准时间长、精配准精度不高等问题,提出了ISS-SHOT与3D-NDT相结合的点云配准算法。首先,运用内部形态描述子算法(ISS)对下采样后的点云数据提取特征点,对提取的特征点用方向直... 针对以往点云数据在配准处理过程中,存在粗配准匹配率低、配准时间长、精配准精度不高等问题,提出了ISS-SHOT与3D-NDT相结合的点云配准算法。首先,运用内部形态描述子算法(ISS)对下采样后的点云数据提取特征点,对提取的特征点用方向直方图描述子(SHOT)进行描述,并利用相似度函数将对应的特征点进行匹配;再采用Lmeds算法删除匹配错误的特征点,并完成2片点云数据的粗配准,获得较好的初始配准位置与姿态;最后,采用3D-NDT算法将粗配准后的点云数据进行空间体素化处理,运用概率分布函数完成点云数据的精确配准。结果表明,与其他点云数据配准算法相比,ISS-SHOT+3D-NDT算法的均方根误差最小、配准精度最高,特征点匹配率较高且运行时间短。 展开更多
关键词 ISS算法 方向直方图描述子 3d-NDT 点云配准
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