李新春 1闫振宇 1,*林森 1,2,3
作者单位
摘要
1 辽宁工程技术大学电子与信息工程学院, 辽宁 葫芦岛 125100
2 中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室, 辽宁 沈阳 110016
3 中国科学院机器人与智能制造创新研究院, 辽宁 沈阳 110016
为了提高点云的配准精度,解决单一特征导致迭代最近点(ICP)算法在噪声干扰和数据缺失的情况下鲁棒性差的问题,提出一种基于邻域表面形变信息加权的点云配准方法。先为简化点的邻域信息提出以邻近点数量为约束的邻域构建方法,考虑邻近点对采样点的影响并引入加权方法提高内部形态描述子(ISS)特征点提取算法的提取效率;计算邻域的法向量内积均值对点云进行第二次特征点提取;再利用快速点特征直方图(FPFH)进行特征描述,并运用双重约束条件确定匹配点对关系;最后在配准阶段,采用双向k维树ICP(DTICP)算法来实现精确配准。实验结果表明,与经典ICP算法相比,所提方法能够在噪声环境下有效配准缺失点云,具有较好的鲁棒性和抗干扰性。
成像系统 机器视觉 点云配准 加权方式 特征点提取 迭代最近点 
激光与光电子学进展
2020, 57(14): 141102
作者单位
摘要
1 辽宁工程技术大学 电子与信息工程学院, 辽宁 葫芦岛 125100
2 中国科学院沈阳自动化研究所 机器人学国家重点实验室, 沈阳 110016
3 中国科学院机器人与智能制造创新研究院, 沈阳 110016
为解决噪声干扰、数据丢失情况下迭代最近点算法的鲁棒性差、配准精度低等问题,提出一种基于邻域特征点提取和匹配的点云配准方法.首先定义一个由点的k邻域曲率、点与邻近点的法向量内积均值以及邻近点与邻域拟合平面的欧氏距离方差等三部分组成的邻域特征参数,结合在移动最小二乘表面构造的曲率特征参数对点云进行两次特征点提取;其次依据直方图特征定义三个匹配条件,并用双重约束获得正确的匹配点对;最后在配准阶段,采用双向构建k维树的迭代最近点算法实现精确配准.实验结果表明,该算法的配准精度较迭代最近点算法提高了90%以上,并且能够在噪声环境下有效地完成缺失点云的配准,在鲁棒性和精确配准方面有明显优势.
机器视觉 点云配准 邻域特征 曲率 迭代最近点 Machine vision Point cloud registration Neighborhood characteristic Curvature Iterative closest point 
光子学报
2020, 49(4): 0415001

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