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A Correntropy-based Affine Iterative Closest Point Algorithm for Robust Point Set Registration 被引量:7
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作者 Hongchen Chen Xie Zhang +2 位作者 Shaoyi Du Zongze Wu Nanning Zheng 《IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica》 SCIE EI CSCD 2019年第4期981-991,共11页
The iterative closest point(ICP)algorithm has the advantages of high accuracy and fast speed for point set registration,but it performs poorly when the point set has a large number of noisy outliers.To solve this prob... The iterative closest point(ICP)algorithm has the advantages of high accuracy and fast speed for point set registration,but it performs poorly when the point set has a large number of noisy outliers.To solve this problem,we propose a new affine registration algorithm based on correntropy which works well in the affine registration of point sets with outliers.Firstly,we substitute the traditional measure of least squares with a maximum correntropy criterion to build a new registration model,which can avoid the influence of outliers.To maximize the objective function,we then propose a robust affine ICP algorithm.At each iteration of this new algorithm,we set up the index mapping of two point sets according to the known transformation,and then compute the closed-form solution of the new transformation according to the known index mapping.Similar to the traditional ICP algorithm,our algorithm converges to a local maximum monotonously for any given initial value.Finally,the robustness and high efficiency of affine ICP algorithm based on correntropy are demonstrated by 2D and 3D point set registration experiments. 展开更多
关键词 AFFINE iterative closest point(ICP)algorithm correntropy-based ROBUST point set REGISTRATION
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Natural forest ALS-TLS point cloud data registration without control points 被引量:1
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作者 Jianpeng Zhang Jinliang Wang +3 位作者 Feng Cheng Weifeng Ma Qianwei Liu Guangjie Liu 《Journal of Forestry Research》 SCIE CAS CSCD 2023年第3期809-820,共12页
Airborne laser scanning(ALS)and terrestrial laser scanning(TLS)has attracted attention due to their forest parameter investigation and research applications.ALS is limited to obtaining fi ne structure information belo... Airborne laser scanning(ALS)and terrestrial laser scanning(TLS)has attracted attention due to their forest parameter investigation and research applications.ALS is limited to obtaining fi ne structure information below the forest canopy due to the occlusion of trees in natural forests.In contrast,TLS is unable to gather fi ne structure information about the upper canopy.To address the problem of incomplete acquisition of natural forest point cloud data by ALS and TLS on a single platform,this study proposes data registration without control points.The ALS and TLS original data were cropped according to sample plot size,and the ALS point cloud data was converted into relative coordinates with the center of the cropped data as the origin.The same feature point pairs of the ALS and TLS point cloud data were then selected to register the point cloud data.The initial registered point cloud data was fi nely and optimally registered via the iterative closest point(ICP)algorithm.The results show that the proposed method achieved highprecision registration of ALS and TLS point cloud data from two natural forest plots of Pinus yunnanensis Franch.and Picea asperata Mast.which included diff erent species and environments.An average registration accuracy of 0.06 m and 0.09 m were obtained for P.yunnanensis and P.asperata,respectively. 展开更多
关键词 Airborne laser scanning(ALS) Terrestrial laser scanning(TLS) REGISTRATION Natural forest iterative closest point(ICP)algorithm
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Surface registration algorithm for rapid detection of surface thermal deformation of paraboloid antennas
3
作者 马开锋 Huang Guiping +1 位作者 Hu Qingfeng He Peipei 《High Technology Letters》 EI CAS 2018年第3期266-271,共6页
In order to obtain and master the surface thermal deformation of paraboloid antennas,a fast iterative closest point( FICP) algorithm based on design coordinate guidance is proposed,which can satisfy the demands of rap... In order to obtain and master the surface thermal deformation of paraboloid antennas,a fast iterative closest point( FICP) algorithm based on design coordinate guidance is proposed,which can satisfy the demands of rapid detection for surface thermal deformation. Firstly,the basic principle of the ICP algorithm for registration of a free surface is given,and the shortcomings of the ICP algorithm in the registration of surface are analysed,such as its complex computation,long calculation time,low efficiency,and relatively strict initial registration position. Then an improved FICP algorithm based on design coordinate guidance is proposed. Finally,the FICP algorithm is applied to the fast registration test for the surface thermal deformation of a paraboloid antenna. Results indicate that the approach offers better performance with regard to fast surface registration and the algorithm is more simple,efficient,and easily realized in practical engineering application. 展开更多
关键词 paraboloid antenna surface thermal deformation ICP algorithm fast iterative closest point (FICP) algorithm surface registration
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基于SIFT特征点提取的ICP配准算法 被引量:1
4
作者 钱博 宋玺钰 《沈阳理工大学学报》 CAS 2024年第3期48-54,共7页
为解决传统迭代最近点(ICP)算法对点云配准的起始点对选择不佳而导致配准时间长、效率低的问题,提出一种基于尺度不变特征变换(SIFT)特征点提取的ICP点云配准算法(ST-ICP)。首先使用SIFT算法进行原始点云与目标点云的SIFT特征点提取,根... 为解决传统迭代最近点(ICP)算法对点云配准的起始点对选择不佳而导致配准时间长、效率低的问题,提出一种基于尺度不变特征变换(SIFT)特征点提取的ICP点云配准算法(ST-ICP)。首先使用SIFT算法进行原始点云与目标点云的SIFT特征点提取,根据提取特征点完成快速点特征直方图(FPFH)特征运算,通过采样一致性初始配准算法(SAC-IA)搜索对应点对、求解变换矩阵,再进一步运用ICP算法进行点云精细配准。实验结果表明:与ICP算法相比较,ST-ICP算法的配准误差在迭代次数为5次时减小了1.019 cm,迭代次数为10次时减小了0.443 cm;在配准误差达到10^(-2) cm级别时,ST-ICP算法所用时间比传统ICP算法减少了12.829 s。ST-ICP算法优化了对应点对的选择,提升了配准精度和配准效率。 展开更多
关键词 点云配准 迭代最近点算法 尺度不变特征变换 特征点 快速点特征直方图
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基于位姿参数估计的多视角点云配准方法
5
作者 龚国强 田演 夏鑫宇 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期241-252,共12页
传统的点云配准算法通过两点云数据之间的特征实现对应点配对,这种方法要求点云具有明确的特征,且存在计算量大、匹配时间长、配准精度低等问题,而ICP算法虽然应用广泛,但对初始值敏感。对此,提出了一种基于位姿参数估计的多视角点云配... 传统的点云配准算法通过两点云数据之间的特征实现对应点配对,这种方法要求点云具有明确的特征,且存在计算量大、匹配时间长、配准精度低等问题,而ICP算法虽然应用广泛,但对初始值敏感。对此,提出了一种基于位姿参数估计的多视角点云配准方法(PPE-ICP)。首先通过分析误差的分布特性可证明误差极小值存在,使用A^(∗)搜索算法寻找误差极小值,降低误差传播的影响,为后续的参数估计提供较好的初值;其次将总体最小二乘估计引入点云配准,在不依赖点云数据的同时,使用少量参考点就能获得点云从目标坐标系到东北天坐标系的转换矩阵,完成点云位姿矫正,结合迭代最近点算法(ICP),实现点云精确配准。通过与FGR-ICP、FPFH-ICP、NDT-ICP、RANSAC-TrICP和KSS-ICP这5种方法在公开数据集和自制实验装置收集到的点云上进行对比实验,点云数据量为20000点时实现配准只需6.55 s,极大地降低了大数据量下点云配准的时间成本,在实地点云配准中平移误差最大不超过0.03 m,旋转误差控制在0.07°。实验结果表明,PPE-ICP对相似变换、残缺点云和低重复率具有较强的鲁棒性,在多视角点云配准中具有较高的配准效率和配准精度。 展开更多
关键词 激光雷达 点云配准 总体最小二乘估计 迭代最近点算法 搜索算法
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基于倾斜摄影的混凝土3D打印成型精度分析与预测
6
作者 张学辉 赵双双 +2 位作者 陈雄姿 安军海 郑书玉 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第8期3356-3365,共10页
混凝土3D打印技术是一项新型的增材制造技术,为了实现采用混凝土3D打印技术来快速打印高质量的成型构件,综合利用迭代最近点(iterative closest point,ICP)算法和倾斜摄影测量技术来分析3D打印构件的整体偏差、局部边界偏差和圆弧角半径... 混凝土3D打印技术是一项新型的增材制造技术,为了实现采用混凝土3D打印技术来快速打印高质量的成型构件,综合利用迭代最近点(iterative closest point,ICP)算法和倾斜摄影测量技术来分析3D打印构件的整体偏差、局部边界偏差和圆弧角半径,并根据整体偏差和边界偏差对成型精度及可建造性进行研究,最后利用边界偏差和圆弧角半径对打印模型进行预测。结果表明:在混凝土3D打印配合比为水泥∶砂∶粉煤灰∶减水剂∶混凝剂∶水=1∶1.12∶0.09∶0.004∶0.006∶0.32,打印速度V_(d)为45 mm/s,最佳挤出速度V_(j)为138 mm/s时构件成型精度最高;对倾斜摄影模型拟合对齐,并对其具体位置偏差标注色谱图,可知混凝土3D打印构件在第4层时压缩变形较大,可建造性较低;利用预测模型与混凝土3D打印实体构件进行拟合,可知预测模型与基准模型相比误差约1 mm,验证了所提方法及预测模型的合理性。 展开更多
关键词 混凝土3D打印 倾斜摄影 迭代最近点(ICP)算法 预测模型 成型精度
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基于TEASER算法的空间非合作目标位姿估计 被引量:1
7
作者 王世昌 华宝成 +1 位作者 周依尔 李小路 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2024年第1期25-34,共10页
基于点云的空间非合作目标位姿估计,常受到噪声影响.提出截断最小二乘估计与半定松弛(truncated least squares estimation and semidefinite relaxation,TEASER)与迭代最近点(iterative closest point,ICP)的结合算法,提升空间非合作... 基于点云的空间非合作目标位姿估计,常受到噪声影响.提出截断最小二乘估计与半定松弛(truncated least squares estimation and semidefinite relaxation,TEASER)与迭代最近点(iterative closest point,ICP)的结合算法,提升空间非合作目标位姿估计精度与鲁棒性.该方法包括粗配准与精配准两个环节:在粗配准环节中,基于局部点云与模型点云的方向直方图特征(signature of histogram of orientation,SHOT)确定匹配对,利用TEASER算法求解初始位姿;在精配准环节中,可结合ICP算法优化位姿估计结果.北斗卫星仿真实验表明:在连续帧位姿估计中,噪声标准差为3倍点云分辨率时,基于TEASER的周期关键帧配准方法的平移误差小于3.33 cm,旋转误差小于2.18°;与传统ICP方法相比,平均平移误差与平均旋转误差均有所降低.这表明所提出的空间非合作目标位姿估计方法具有良好的精度和鲁棒性. 展开更多
关键词 空间非合作目标 位姿估计 点云配准 截断最小二乘估计与半定松弛算法 迭代最近点算法
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基于激光点云技术的机床夹具设计与改进
8
作者 刘兆亮 杜龙龙 +1 位作者 王荣扬 赵文超 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 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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基于小平面区域特征的文物碎片重组算法
9
作者 邱辉 谢晓尧 +2 位作者 刘建成 王冲 刘嵩 《贵州师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第1期102-111,共10页
针对非薄壁文物碎片重组复原过程中,因碎片边缘或断裂面磨损而导致拼接误差大的问题,提出了一种基于小平面区域特征的文物碎片拼接算法。首先根据区域增长分割把碎片的三维点云分割出许多小平面,建立以小平面作为拼接的特征区域,根据特... 针对非薄壁文物碎片重组复原过程中,因碎片边缘或断裂面磨损而导致拼接误差大的问题,提出了一种基于小平面区域特征的文物碎片拼接算法。首先根据区域增长分割把碎片的三维点云分割出许多小平面,建立以小平面作为拼接的特征区域,根据特征描述找到初始相似的小平面区域对,然后灵活应用几何约束+随机采样一致性(RANSAC)约束策略的方法,消除误匹配;最后通过4PCS(4-Points Congruent Sets)算法进行碎片的粗对齐,再根据迭代最近点算法(ICP)实现碎片的精确拼接。实验结果表明:小平面的特征描述简单,且有较强的稳健性,采用两级约束策略的方法较好的解决了误匹配问题,提高了磨损碎片拼接的成功率,同时有效减少渗透现象。 展开更多
关键词 非薄壁碎片 小平面区域 特征描述 随机采样一致性 迭代最近点算法
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顾及杆状物和车道线的城市道路场景轻量化快速点云自动配准
10
作者 赵辉友 吴学群 夏永华 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期535-548,共14页
针对激光扫描获取城市场景出现不同时期位置偏差,传统点云配准方法存在效率低和鲁棒性低等局限性,本文提出了顾及杆状物和车道线的点云配准改进方法。首先对滤波后的点云进行体素格网降采样,再利用布料模型滤波对地面点滤波,后使用K均... 针对激光扫描获取城市场景出现不同时期位置偏差,传统点云配准方法存在效率低和鲁棒性低等局限性,本文提出了顾及杆状物和车道线的点云配准改进方法。首先对滤波后的点云进行体素格网降采样,再利用布料模型滤波对地面点滤波,后使用K均值无监督分类非地面点云,后用先验的随机一致抽样法提取杆状物作为目标特征,并根据点云反射强度提出点云灰度图和空间密度分割法提取车道线。利用改进迭代最近点(ICP)算法和法向量约束,将杆状物作和车道线作为配准基元,几何一致算法剔除错误点对,并使用双向KD-tree快速对应特征点的关系,加快配准速度和提高精度。经实验证明,在低重叠度的城市点云场景耗时不到20 s,且只迭代20次,精度可达1.9877×10^(-5)m,可实现城市道路场景点云的高效准确配准。 展开更多
关键词 车载激光扫描 杆状物 地面点滤波 K均值 车道线 改进ICP
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基于改进ICP算法的变电站设备三维识别方法研究 被引量:1
11
作者 王庭松 惠小东 +2 位作者 曾乔迪 许杨俊 陈煜敏 《电测与仪表》 北大核心 2024年第5期65-70,共6页
针对现有变电站设备三维识别方法在实际应用中存在的准确率差和效率低等问题,提出一种结合改进迭代最近点算法和Umeyama算法的变电站设备三维识别方法。通过随机采样一致性算法提取设备平面特征,通过Umeyama算法在模板库中找出平面特征... 针对现有变电站设备三维识别方法在实际应用中存在的准确率差和效率低等问题,提出一种结合改进迭代最近点算法和Umeyama算法的变电站设备三维识别方法。通过随机采样一致性算法提取设备平面特征,通过Umeyama算法在模板库中找出平面特征最相似的几个设备,通过点云曲率特征提取设备点云关键点,通过改进迭代最近点算法对设备进行目标匹配。通过实验对其性能进行分析。结果表明,所提方法对智能变电站设备进行三维识别有较好的识别准确率和效率,识别准确率为99.50%,平均识别时间为2.07 s,有效地提高了三维识别技术的综合性能。 展开更多
关键词 变电站设备 三维识别方法 迭代最近点算法 Umeyama算法 随机采样一致性算法
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一种全局最优的多条件约束点云配准算法
12
作者 魏子怡 任小玲 陈逍遥 《计算机与数字工程》 2024年第9期2594-2597,2609,共5页
针对目前点云配准过程易陷入局部最优解而导致配准时间长、精度低等问题,提出一种基于全局最优的多条件约束点云配准算法。利用曲率相似度误差和欧氏距离作为约束条件,实现迭代最近点云精确配准。实验结果表明,论文提出的配准算法在配... 针对目前点云配准过程易陷入局部最优解而导致配准时间长、精度低等问题,提出一种基于全局最优的多条件约束点云配准算法。利用曲率相似度误差和欧氏距离作为约束条件,实现迭代最近点云精确配准。实验结果表明,论文提出的配准算法在配准效率及配准精度均有提升,均优于原ICP迭代最近点算法。 展开更多
关键词 点云配准 欧氏距离 迭代最近点算法
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基于超体素与几何特征融合的点云配准优化
13
作者 刘耀文 毕远伟 +1 位作者 张鲁建 黄延森 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期864-869,共6页
针对点云配准过程中点云数据冗余、易出现误匹配点对和配准精度低的问题,提出了一种融合超体素及几何特征的点云配准方法。首先使用超体素与法向量信息相结合的方法提取特征点;其次,在粗配准中,通过使用快速特征点直方图(Fast Point Fea... 针对点云配准过程中点云数据冗余、易出现误匹配点对和配准精度低的问题,提出了一种融合超体素及几何特征的点云配准方法。首先使用超体素与法向量信息相结合的方法提取特征点;其次,在粗配准中,通过使用快速特征点直方图(Fast Point Feature Histograms,FPFH)进行特征描述,采用双向最近邻比获取初始特征点对应关系,基于法向量夹角策略和随机采样一致性(Random Sample Consensus,RANSAC)算法进行对应关系的优化,获取良好的初始位姿;最后,在精配准中,基于初始位姿与改进的迭代最近点算法(Iterative Closest Point,ICP)算法完成点云配准。通过在斯坦福数据集中进行配准实验,验证了所提算法具有更好的鲁棒性,能高效且精准的完成点云配准。 展开更多
关键词 超体素 迭代最近点算法 特征匹配 点云配准
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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
14
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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联合残差网络和最近点迭代的机器人重定位
15
作者 王高平 时斌斌 +2 位作者 王力成 宋东亚 贾雪芳 《西安工程大学学报》 CAS 2024年第4期18-25,共8页
针对机器人遭遇绑架、系统故障重启而产生的定位丢失问题,提出一种基于ResNet的机器人重定位方法。所提方法将重定位分为基于残差网络(residual network,ResNet)的粗匹配和基于最近点迭代(iterative closest point,ICP)细匹配2个阶段。... 针对机器人遭遇绑架、系统故障重启而产生的定位丢失问题,提出一种基于ResNet的机器人重定位方法。所提方法将重定位分为基于残差网络(residual network,ResNet)的粗匹配和基于最近点迭代(iterative closest point,ICP)细匹配2个阶段。在粗匹配阶段,将激光点云数据转换为图像,然后将相邻时间的图像堆叠成多通道图像作为ResNet的输入,以增强图像的时序特征。在细匹配阶段,ResNet输出机器人的预测位置,并将预测结果作为ICP算法的初值进行点云细匹配,从而获取最终位姿。对于相似环境,提出动态重定位方法,通过移动机器人进行多次重定位避免误匹配的情况。仿真实验结果表明:该方法与增强蒙特卡罗定位(augmented Monte Carlo localization,AMCL)算法进行了对比,定位用时降低了8.2s,定位成功率提升了43.4%,证明了该算法具有更好的重定位效果。 展开更多
关键词 机器人 定位丢失 重定位 残差网络 最近点迭代 增强蒙特卡罗定位算法
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点云数据虚拟场景图像智能展示仿真研究
16
作者 蔡佳含 曹欢 《计算机仿真》 2024年第10期448-452,共5页
为了提供更真实、自然的虚拟现实体验,为用户提供舒适的体验效果,提出一种基于图像点云大数据的虚拟现实场景展示方法。采用体素化网格滤波器对图像点云大数据滤波处理,基于旋转图像特征描述子改进迭代最近点算法,用于图像点云大数据配... 为了提供更真实、自然的虚拟现实体验,为用户提供舒适的体验效果,提出一种基于图像点云大数据的虚拟现实场景展示方法。采用体素化网格滤波器对图像点云大数据滤波处理,基于旋转图像特征描述子改进迭代最近点算法,用于图像点云大数据配准,再通过包围盒法建立点云K-邻域,结合曲率信息和均匀网格精简点云,对场景深度加以分析,基于获取的深度信息利用Unity3D实现虚拟现实场景展示。仿真结果表明,通过所提方法得到的虚拟现实场景展示效果更为理想,避免了点云精简过度的问题,亮度和饱和度更为自然,更符合人眼对图像的要求。 展开更多
关键词 点云大数据 虚拟现实场景展示 迭代最近点算法 均匀精简
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空间信息约束的改进ICP算法大场景点云快速配准方法
17
作者 赵遐龄 潘斌 《北京测绘》 2024年第8期1106-1111,共6页
针对大场景点云快速配准对初值要求高的问题,将测站空间位置与三维角点特征作为空间约束信息,改进传统迭代最近邻点法(ICP)配准算法。考虑点云密度与扫描仪的距离关系,结合使用点—点准则与点—线准则进行点云精配准。实例验证结果表明,... 针对大场景点云快速配准对初值要求高的问题,将测站空间位置与三维角点特征作为空间约束信息,改进传统迭代最近邻点法(ICP)配准算法。考虑点云密度与扫描仪的距离关系,结合使用点—点准则与点—线准则进行点云精配准。实例验证结果表明,在4 507万点云场景下,均方根误差(RMSE)达到0.231 1 m,较直接使用ICP算法提高0.352 1 m,较使用采样随机采样一致性算法RANSAC+迭代最近点算法(ICP)方法提高0.119 3 m,时间分别缩短5.87、18.32 s;在843万点云场景下,RMSE达到0.051 6 m,较直接使用ICP算法提高1.052 1 m,较使用RANSAC+ICP方法提高0.266 9 m,时间分别缩短2.10、19.43 s;提取到的有效角点较Harris3D算法提高了34.84%,证明本文算法能够用于大场景散乱点云的快速配准。 展开更多
关键词 大场景点云配准 地面三维激光扫描 三维角点特征 改进ICP算法
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Multi-View Point Clouds Registration without Feature Extraction for Use in Reverse Engineering of CAD Models 被引量:1
18
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Kinect的3D全景图像扫描重建技术
19
作者 黄君君 《成都工业学院学报》 2023年第6期47-51,共5页
为解决传统的迭代最近点(ICP)算法耗时长的问题,基于K-D树改进ICP算法,通过Kinect对室内场景进行三维重建。利用加速鲁棒性特征(SURF)算法提取特征点,分别使用传统的ICP和基于K-D树改进ICP算法完成多帧点云数据的配准,对比单一场景和多... 为解决传统的迭代最近点(ICP)算法耗时长的问题,基于K-D树改进ICP算法,通过Kinect对室内场景进行三维重建。利用加速鲁棒性特征(SURF)算法提取特征点,分别使用传统的ICP和基于K-D树改进ICP算法完成多帧点云数据的配准,对比单一场景和多场景下的模型重建效果。结果表明,在面积为30 m^(2)的房间三维模型重建中,传统ICP算法处理时间分别为1.31 min(单一场景)和8.06 min(多场景),而改进ICP算法处理时间为0.67 min(单一场景)和5.23 min(多场景)。改进后的ICP算法三维重建速度较快,没有明显的物品位置错乱等情况,能满足日常需要。 展开更多
关键词 三维重建 KINECT 迭代最近点算法 K-D树
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基于佳点集人工鱼群的点云配准算法 被引量:3
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作者 李书群 陈钰 +3 位作者 杨雨婷 余敏 朱勇超 屈小川 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2023年第9期1203-1209,共7页
针对点云配准迭代最近点(iterative closest point,ICP)算法对点云的初始位置姿态有较高的要求且易陷入局部最优的问题,文章提出一种基于佳点集人工鱼群的点云配准算法。首先采用佳点集方法对人工鱼群初始化,解决人工鱼群因初始种群分... 针对点云配准迭代最近点(iterative closest point,ICP)算法对点云的初始位置姿态有较高的要求且易陷入局部最优的问题,文章提出一种基于佳点集人工鱼群的点云配准算法。首先采用佳点集方法对人工鱼群初始化,解决人工鱼群因初始种群分布不均而陷入局部最优的问题,并通过下采样与三维尺度不变特征变换(3D scale invariant feature transform,3D SIFT)特征点提取简化点云;然后采用快速点特征直方图(fast point feature histogram,FPFH)特征描述解求点云间的对应点对并剔除错误对应点对,通过佳点集人工鱼群算法寻优刚性变换的6个参数完成粗配准;最后使用ICP算法完成精配准。实验选取斯坦福大学提供的Bunny、Dragon和Happy Buddha 3组测试数据集进行配准;结果表明,该文算法收敛速度快,能为ICP算法提供良好的初始位姿避免其陷入局部最优。 展开更多
关键词 点云配准 人工鱼群算法 佳点集 迭代最近点(ICP)算法
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