激光与光电子学进展, 2021, 58 (4): 0415008, 网络出版: 2021-02-22 复制并引用该论文  本文已被引 3 次  被引通知

图 & 表

图 1. 3D点云配准算法的流程图

Fig. 1. Flow chart of the 3D point cloud registration algorithm

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图 2. 本算法的配准流程图

Fig. 2. Registration flow chart of our algorithm

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图 3. 3D点云边缘点的选取示意图

Fig. 3. Schematic diagram of the selecting edge points of the 3D point cloud

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图 4. 局部坐标系

Fig. 4. Local coordinate system

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图 5. 描述子的影响范围

Fig. 5. Scope of influence of the descriptor

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图 6. 原始的3D点云图像。(a) bun_zipper;(b) bun_zipper_tran;(c) bun_zipper_res2;(d) bun_zipper_res2_tran;(e) Armadilloside_60;(f) Armadilloside_90;(g) happySideRight_0;(h) happySideRight_24

Fig. 6. Image of the original 3D point cloud. (a) bun_zipper; (b) bun_zipper_tran; (c) bun_zipper_res2; (d) bun_zipper_res2_tran; (e) Armadilloside_60; (f) Armadilloside_90; (g) happySideRight_0; (h) happySideRight_24

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图 7. 边缘检测与剔除边缘关键点的3D点云。(a)关键点的提取结果; (b)边缘检测结果;(c)剔除边缘关键点的结果

Fig. 7. 3D point cloud with edge detection and removal of key points on the edge. (a) Result of the extraction of key points; (b) result of the edge detection; (c) result of the removing key points of the edge

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图 8. 完整点云配准优化的结果。(a)本算法;(b)传统算法

Fig. 8. Result of the complete point cloud registration optimization. (a) Our algorithm; (b) traditional algorithm

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图 9. 部分点云配准优化的结果。(a)本算法;(b)传统算法

Fig. 9. Result of partial point cloud registration optimization. (a) Our algorithm; (b) traditional algorithm

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表 1关键点的选取与边缘点的剔除结果

Table1. Results of the key points selection and edge point elimination

Point cloud Original point Detection key point Detection edge point Remove edge key point bun_zipper 35947 479 3371 72 bun_zipper_tran 35947 479 14848 226 bun_zipper_res2 8171 107 1637 30 bun_zipper_res2_tran 8171 107 2853 45 Armadilloside_60 204800 566 8917 352 Armadilloside_90 204800 652 9706 371 happySideRight_0 164604 718 9629 266 happySideRight_24 154700 632 9348 258

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表 2两种算法配准后的误差得分及时间

Table2. Error scores and time after registration of the two algorithms

Algorithm Traditional algorithm Our algorithm Error score Time /s Error score Time /s Fig. 6(a) and Fig. 6(b) 2.40371×10-12 2.46881 1.47501×10-12 1.63467 Fig. 6(c) and Fig. 6(d) 2.41583×10-12 0.48333 1.29984×10-13 0.03180 Fig. 6(e) and Fig. 6(f) 6.52757×10-6 1.10415 4.14221×10-6 0.29744 Fig. 6(g) and Fig. 6(h) 1.52925×10-6 2.70751 1.08890×10-6 0.68695

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宋涛, 曹利波, 赵明富, 刘帅, 罗宇航, 杨鑫. 三维点云中关键点的配准与优化算法[J]. 激光与光电子学进展, 2021, 58(4): 0415008. Tao Song, Libo Cao, Mingfu Zhao, Shuai Liu, Yuhang Luo, Xin Yang. Registration and Optimization Algorithm of Key Points in Three-Dimensional Point Cloud[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2021, 58(4): 0415008.