基于區(qū)域的自動(dòng)點(diǎn)云配準(zhǔn)算法.pdf

1、三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)的自動(dòng)配準(zhǔn)是數(shù)字幾何處理中的一個(gè)研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)，在逆向工程和形狀建模等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。兩個(gè)需要配準(zhǔn)的點(diǎn)云之間相差一個(gè)剛體變換，并且是部分重疊的，但初始相對(duì)位置、重疊比例和重疊區(qū)域都是未知的。目前已有的方法直接對(duì)整個(gè)點(diǎn)云進(jìn)行配準(zhǔn)，當(dāng)兩個(gè)點(diǎn)云的重疊比例較低或重疊區(qū)域的特征不明顯時(shí)，會(huì)得到錯(cuò)誤的配準(zhǔn)結(jié)果。我們注意到剛體變換是一種低維的線(xiàn)性變換，僅包含6個(gè)自由度，可以通過(guò)兩個(gè)規(guī)模更小的部分重疊的區(qū)域來(lái)得到。
　　本文把區(qū)域作

2、為配準(zhǔn)的基本對(duì)象，提出了一種區(qū)域?qū)哟紊系淖詣?dòng)點(diǎn)云配準(zhǔn)算法。首先對(duì)需要配準(zhǔn)的點(diǎn)云進(jìn)行區(qū)域劃分，將全局配準(zhǔn)分解為多個(gè)規(guī)模更小的區(qū)域配準(zhǔn)，通過(guò)重疊的區(qū)域恢復(fù)區(qū)域間的局部剛體變換;然后引入可信性和一致性的概念，構(gòu)造了一個(gè)能量函數(shù)，通過(guò)最大化該能量函數(shù)，從一系列區(qū)域配準(zhǔn)得到全局配準(zhǔn);最后，用稀疏ICP算法做進(jìn)一步的精確配準(zhǔn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，我們的算法在區(qū)域的層次上進(jìn)行配準(zhǔn)，不需要利用局部幾何信息計(jì)算點(diǎn)的特征，對(duì)噪聲和離群點(diǎn)十分魯棒;同時(shí)所構(gòu)造的能量