基于3D-Harris关键点检测结合改进ICP的姿态估计算法

1

作者 陈宇超 蔡体菁 《半导体光电》 北大核心 2025年第5期919-927,共9页

针对传统激光雷达姿态估计过程中原始点云存在离群噪声点、配准易陷入局部最优、计算效率低的问题,文章提出一种基于3D-Harris关键点与改进迭代最近点(ICP)相结合的三维点云配准算法。该算法首先采用体素滤波与统计滤波进行点云预处理,... 针对传统激光雷达姿态估计过程中原始点云存在离群噪声点、配准易陷入局部最优、计算效率低的问题,文章提出一种基于3D-Harris关键点与改进迭代最近点(ICP)相结合的三维点云配准算法。该算法首先采用体素滤波与统计滤波进行点云预处理,以去除异常噪声点;随后,利用3D-Harris关键点检测算法,缩减姿态估计过程中的对应点搜索空间,提升配准效率;在粗配准阶段,基于快速点特征直方图特征描述的采样一致性算法,对关键点进行特征描述并提供初始旋转平移矩阵,以优化精配准的初始值,提升姿态估计精度;在精配准过程中,通过Kd-tree的近邻搜索,优化ICP算法执行效率。实验结果表明,所提出的算法在配准精度和计算效率方面均优于传统方法,具有较高的应用价值。 展开更多

关键词 三维激光点云 3d-Harris 姿态估计 改进icp 配准算法

原文传递

基于ICP改进迭代算法的电力作业现场三维点云配准研究

2

作者 班国邦 李永刚 +2 位作者 沈锋 孟令雯 何雨旻 《电子设计工程》 2026年第6期74-78,共5页

针对电力系统中因电网规模扩大和用电设备数量激增而带来的维护挑战,通过激光雷达扫描技术获取电力现场的点云数据并构建三维模型。为提升电力系统运维的效率与安全性,该文提出一种基于传统ICP(Iterative Closest Point)算法的改进点云... 针对电力系统中因电网规模扩大和用电设备数量激增而带来的维护挑战,通过激光雷达扫描技术获取电力现场的点云数据并构建三维模型。为提升电力系统运维的效率与安全性,该文提出一种基于传统ICP(Iterative Closest Point)算法的改进点云配准方法,通过引入SAC-IA(Sample Consensus Initial Alignment)算法优化初始配准过程。通过对比实验验证,改进后的ICP算法旋转误差降低约27%,平移误差降低约31%,配准时间减少约20.3%。结果表明,所提出的算法能够有效解决点云数据中存在的噪声和密度不均等问题,为电力作业场景下的三维建模提供了更为高效、准确的技术手段。 展开更多

关键词 激光雷达 三维建模 点云配准 icp配准算法

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基于3D形状上下文特征改进的ICP点云配准算法 被引量：7

3

作者 朱乾荣 柏艳红 +2 位作者 王银 孙志毅 赵兵洋 《海洋测绘》 CSCD 北大核心 2023年第2期69-73,共5页

针对传统ICP算法配准过程中存在误差大、耗时长及收敛慢等问题,提出一种基于曲率特征约束的3D-Harris算法结合3D形状上下文(3DSC)特征的点云配准方法。首先提取点云数据的体素中心,利用k最近邻搜索获取体素中心邻近点为体素栅格来下采样... 针对传统ICP算法配准过程中存在误差大、耗时长及收敛慢等问题,提出一种基于曲率特征约束的3D-Harris算法结合3D形状上下文(3DSC)特征的点云配准方法。首先提取点云数据的体素中心,利用k最近邻搜索获取体素中心邻近点为体素栅格来下采样,以表面法线与平均曲率为特征约束提取降采样后3D-Harris特征点,采用3DSC对特征点进行描述,然后根据3DSC特征结合RANSAC算法进行粗配准,估算点云的初始位姿。最后利用k-d tree加速对应点的查找,线性最小二乘法优化点到面ICP算法求解最优变换矩阵。采用不同规模、不同重叠度且含高斯噪声的缺失数据的数据集进行仿真实验,结果表明:与经典ICP方法及结合SIFT的SAC-IA+ICP方法比较,所提方法在保持算法快速性的情况下,配准精度更高,收敛速度更快。 展开更多

关键词 点云配准 精配准 点到平面icp 3d-Harris算法 3d形状上下文

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基于双约束特征提取的三维激光雷达点云ICP配准算法 被引量：3

4

作者 单馨平 苏建强 +1 位作者 刘利强 付亚雄 《应用激光》 北大核心 2025年第1期143-152,共10页

最近点迭代(iterative closest point,ICP)算法是一种最经典的点云配准算法,该算法对初始位置要求高且计算速度慢,而基于特征提取的改进方法因特征点数量不足或缺乏代表性导致配准精度低,对此提出基于双约束特征提取的改进ICP配准算法... 最近点迭代(iterative closest point,ICP)算法是一种最经典的点云配准算法,该算法对初始位置要求高且计算速度慢,而基于特征提取的改进方法因特征点数量不足或缺乏代表性导致配准精度低,对此提出基于双约束特征提取的改进ICP配准算法。首先,利用法向量夹角和内部形状特征(intrinsic shape signatures,ISS)提取特征点,通过相互补充的两个约束提取更具代表性的特征点;再用三维形状上下文特征(3D shape context,3DSC)描述特征点,得到初始点集;其次,采样一致性初始配准(sample consensus initial aligment,SAC-IA)算法与ICP算法融合,为ICP提供优化的初始位置;最后对多组仿真数据和激光雷达实测数据进行分别研究,实验结果表明,与传统ICP算法相比,不同对象的配准精度均提高85%以上、时间减少40%以上,所提算法对数据量庞大且初始位置相差较大的三维激光雷达点云数据具有良好的配准精度和效率。 展开更多

关键词 三维激光雷达 点云配准 双约束特征提取 icp算法

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基于改进PointDSC和KD-ICP的变电站三维点云配准方法

5

作者 石培杰 孟荣 +2 位作者 赵智龙 张东坡 李焱 《河北电力技术》 2025年第1期77-84,共8页

针对传统点云配准中存在精度差、计算效率低、易受噪声干扰等问题,提出了基于改进PointDSC和KD-ICP的变电站三维点云配准方法。首先,设计了变电站高精度三维点云数据采集系统,通过无人机和无人车搭载激光雷达系统获取变电站的点云数据,... 针对传统点云配准中存在精度差、计算效率低、易受噪声干扰等问题,提出了基于改进PointDSC和KD-ICP的变电站三维点云配准方法。首先,设计了变电站高精度三维点云数据采集系统,通过无人机和无人车搭载激光雷达系统获取变电站的点云数据,同时利用基于密度的空间聚类算法进行数据去噪处理。然后,采用快速点特征直方图进行数据的特征描述,并将其输入改进的PointDSC网络进行粗配准。最后,使用KD树优化迭代最近点算法,将其用于处理粗配准后的点云数据,从而实现精配准,得到一个准确拼接的变电站三维点云。基于采集到的变电站点云数据对所提方法进行试验验证,结果表明:配准结果与场景点云几乎重合,配准准确率均值和耗时分别为98.22%和2.49 s,能够满足变电站三维实时建模的需求。 展开更多

关键词 变电站 三维建模 点云配准 改进PointDSC KD-icp 空间聚类算法 快速点特征直方图

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三维点云数据拼接中ICP及其改进算法综述 被引量：60

6

作者 解则晓 徐尚 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期99-103,共5页

ICP算法是三维点云数据精确拼接过程中的主流算法。文章对目前国内外ICP及其各种改进算法的发展现状进行了系统地分析与研究。将ICP算法分为4个主要阶段:(1)对原始点云数据进行采样;(2)确定初始对应点集;(3)去除错误对应点对;(4)坐标变... ICP算法是三维点云数据精确拼接过程中的主流算法。文章对目前国内外ICP及其各种改进算法的发展现状进行了系统地分析与研究。将ICP算法分为4个主要阶段:(1)对原始点云数据进行采样;(2)确定初始对应点集;(3)去除错误对应点对;(4)坐标变换的求解。分别对各个阶段中典型方法的基本思想和关键技术进行了分类与分析,并在精度与效率等方面对这些算法进行了比较。最后对目前算法研究中的难点问题及未来的研究重点进行了展望。 展开更多

关键词 三维点云 精确拼接 icp算法

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基于综合改进ICP算法的三维激光扫描技术在露天矿边坡测绘中的应用 被引量：17

7

作者 李健 胡书桥 邓增兵 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期51-54,共4页

以先后发生过两次大规模滑坡的中煤平朔公司东露天矿边坡为研究背景,利用三维激光扫描技术测绘速度快、测量精度高、数据量大的特点,对该露天矿边坡进行三维激光扫描,尤其是对发生过滑坡的两个重点区域进行精细扫描。基于综合改进ICP算... 以先后发生过两次大规模滑坡的中煤平朔公司东露天矿边坡为研究背景,利用三维激光扫描技术测绘速度快、测量精度高、数据量大的特点,对该露天矿边坡进行三维激光扫描,尤其是对发生过滑坡的两个重点区域进行精细扫描。基于综合改进ICP算法,将扫描得到的多站点云数据进行拼接处理,完成了长约2 km的露天矿边坡三维模型重建。研究结果表明,三维激光扫描结果符合工程实际特征,是一种快速建立矿山边坡数字模型的有效手段。 展开更多

关键词 综合改进icp算法 三维激光扫描 露天矿边坡

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基于3D激光打印的建筑景观可视化视觉艺术重建 被引量：6

8

作者 王庄 《应用激光》 CSCD 北大核心 2022年第4期160-166,共7页

在进行建筑景观重建时,为防止周围环境、信号干扰等原因产生点云噪声,提出基于3D激光打印的建筑景观可视化视觉艺术重建方法。利用Kinect获取物体表面点云数据,并做多视角对齐和点云去噪处理,使模型数据更加精准。利用迭代最近点算法对... 在进行建筑景观重建时,为防止周围环境、信号干扰等原因产生点云噪声,提出基于3D激光打印的建筑景观可视化视觉艺术重建方法。利用Kinect获取物体表面点云数据,并做多视角对齐和点云去噪处理,使模型数据更加精准。利用迭代最近点算法对数据进行点云配准与融合,通过数据的预处理,使点云数据融合为表面光滑、无孔洞模型,根据建筑景观的三维模型,使用3D激光打印机打印技术的可视化系统实现模型的视觉艺术展现。模拟试验结果表明,所设计的建筑景观重建误差率在10%以下,重建数据平滑值保持在0.9左右,满足了建筑景观视觉艺术重构的要求。 展开更多

关键词 3d激光打印 艺术重建 icp算法 点云数据 点云去噪

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基于优化ICP算法的人耳识别方法研究 被引量：1

9

作者 王云龙 李昕迪 赵钰哲 《自动化技术与应用》 2017年第3期86-88,98,共4页

提出了一种优化ICP算法。首先通过规定扫描姿态的方式来优化初始状态,然后使用曲率采样的方式来精简点云数量,最后通过研究三维点云的数据结构,以搜索邻域点集的方式来提高匹配速度。本文基于Matlab平台,自行采集三维人耳点云数据,通过... 提出了一种优化ICP算法。首先通过规定扫描姿态的方式来优化初始状态,然后使用曲率采样的方式来精简点云数量,最后通过研究三维点云的数据结构,以搜索邻域点集的方式来提高匹配速度。本文基于Matlab平台,自行采集三维人耳点云数据,通过实验表明,该优化ICP算法切实可行,在保证匹配精度得以控制的同时,能够有效地提高匹配速度,提升匹配效率。 展开更多

关键词 icp算法 人耳识别 三维扫描

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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 被引量：1

10

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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改进ICP算法用于多组图像的点云拼接与融合 被引量：5

11

作者 赵龙 韦群 《软件》 2014年第3期80-85,共6页

随着计算机图形图像技术、机器视觉、虚拟现实技术等的发展,近年来,通过室外场景的序列图像进行三维重建的方法逐渐成为计算机视觉和图形学等相关领域的重点研究方向。但是,通常在图像的采集过程中由于受到测量设备和环境的影响,单次拍... 随着计算机图形图像技术、机器视觉、虚拟现实技术等的发展,近年来,通过室外场景的序列图像进行三维重建的方法逐渐成为计算机视觉和图形学等相关领域的重点研究方向。但是,通常在图像的采集过程中由于受到测量设备和环境的影响,单次拍摄的序列组图可能并不能提取到足够的物体表面信息,导致不能够完成三维物体的重构,而不能为后续的目标识别和精确打击提供准确信息依据。针对此类问题,文中采用融合多组图像点云的方法,先利用彩色直方图匹配补充补拍图像序列,然后单独解算补拍组图的点云数据,再对不同点云的重叠部分利用改进的迭代最近点算法计算变换参数,最后进行融合处理,从而完成不同组图的点云数据间的配准和融合工作。实验证明,该方法能快速有效补充用于重构的点云数据,拼接和融合效果良好。 展开更多

关键词 三维重建 迭代最近点算法 彩色直方图匹配 点云拼接与融合

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基于Harris特征与NDT-ICP算法的钢箱拱预制件尺寸智检方法 被引量：6

12

作者 王晓明 邓璐 +5 位作者 史一哲 张通 袁通 寇宇 李晓 刘宇轩 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期158-170,共13页

针对桥梁建造时传统人工尺寸检测在面对海量桥梁预制件时效率低、成本高的难题,使采用地面激光扫描(TLS)技术的智能尺寸检测突破现有数据处理算法的精度与效率瓶颈,建立了基于建筑信息模型(BIM)-TLS的桥梁钢预制件尺寸智检框架,包含构... 针对桥梁建造时传统人工尺寸检测在面对海量桥梁预制件时效率低、成本高的难题,使采用地面激光扫描(TLS)技术的智能尺寸检测突破现有数据处理算法的精度与效率瓶颈,建立了基于建筑信息模型(BIM)-TLS的桥梁钢预制件尺寸智检框架,包含构件几何尺寸检测与数字预拼装2个环节;二次开发了BIM点云化处理技术,构建了参照点云模型,采用直通滤波、统计去噪(SOR)滤波、体素化网格(VG)处理等算法预处理点云数据,实现了基于k近邻(kNN)算法的尺寸检测指标评价;通过3D-Harris特征点检测、正态分布变换(NDT)粗配准与迭代最近点(ICP)精配准提出了基于Harris特征与NDT-ICP算法的快速配准尺寸智检策略,并结合工程需求应用于某大跨拱梁组合结构钢箱拱预制件尺寸智检中。研究结果表明:采用提出的智检方法对2个相邻节段钢箱拱进行尺寸检测的最大偏差分别为1.689和1.571 mm,均满足制造偏差(小于2 mm)要求;与传统NDT-ICP算法相比,该方法将点云整体配准精度提高了35.3%,效率提高了61.88%,可见该方法表现高效且结果准确,促进了钢预制件几何尺寸检测智能化;基于该方法的拱肋数字预拼装监测点最大检测拼装偏差为1.953 3 mm,符合拼装偏差(小于2 mm)要求,实现了精准偏差检测,为后续桥位顺利架设提供了良好保障,且为相似结构的尺寸检测提供了参考。 展开更多

关键词 桥梁工程 尺寸检测 三维激光扫描 NDT-icp算法 桥梁钢预制构件 点云配准 智能化施工

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基于KD-ICP算法的机器人拆解目标三维点云配准方法 被引量：4

13

作者 沈晨 薛龙 +3 位作者 李万祺 郑黎明 吴成龙 邹勇 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第21期9025-9032,共8页

随着中国核能产业发展,大量在役涉核装置运行过程中出现的事故和隐患需要通过涉核机器人进行远程处置,部分事故处置需对出险装置进行精确拆解,基于三维重建视觉图像定位是其关键技术之一。针对核应急事故中待拆解目标的精确重建,开展三... 随着中国核能产业发展,大量在役涉核装置运行过程中出现的事故和隐患需要通过涉核机器人进行远程处置,部分事故处置需对出险装置进行精确拆解,基于三维重建视觉图像定位是其关键技术之一。针对核应急事故中待拆解目标的精确重建,开展三维点云配准方法研究,在配准算法总体流程基础上设计出三维点云配准算法,利用高斯滤波进行点云数据去噪,提出一种兼顾点云信息完整性和算法效率的K维迭代最近点(K-dimensional iterative closest points,KD-ICP)算法,利用点快速特征直方图(fast point feature histograms,FPFH)和主成分分析(principal component analysis,PCA)实现特征点提取并降低点云数据量,使用全等四点集(4-points congruent sets,4PCS)进行点云粗配准,采用KD-ICP算法实现点云精配准。在所搭建的拆解机器人试验平台上,针对管、板及涉核装置模拟体等测试对象,对所提出的配准算法进行试验分析与评价,与其他3种常规算法的对比试验表明,所提出的点云算法在相同的条件下均方根误差最小,运行时间最短,具有更高的点云配准效率及较好的鲁棒性,为复杂拆解目标的三维重建及精确定位奠定了基础。 展开更多

关键词 三维点云 点云配准 KD-icp算法 拆解机器人

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基于线性插值的改进ICP算法拼接技术研究

14

作者 郭怡 师涛 姚惠敏 《科技创新导报》 2020年第24期33-35,共3页

点云的去噪、精简和预处理对基于激光测量的三维重建具有重要意义,可以为不同视场下的多幅点云数据拼接提供较好的基础。为了使两幅点云在精确拼接ICP(ICP,Iterative Closest Point)前具有良好的初始位置,本文在点云数据拼接中提出了基... 点云的去噪、精简和预处理对基于激光测量的三维重建具有重要意义,可以为不同视场下的多幅点云数据拼接提供较好的基础。为了使两幅点云在精确拼接ICP(ICP,Iterative Closest Point)前具有良好的初始位置,本文在点云数据拼接中提出了基于线性插值的点云增强技术来提高拼接算法精度,该算法可以得到完整的点云数据,有效提高了点云拼接的精度和效率。 展开更多

关键词 三维重建 线性插值 icp算法 点云拼接

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改进ICP算法在桥梁三维激光扫描数据配准中的应用研究 被引量：4

15

作者 马永强 《测绘与空间地理信息》 2020年第11期174-177,共4页

为了解决传统ICP算法在桥梁三维激光扫描数据配准中迭代次数多、收敛速度慢的问题,基于局部拟合平面投影法搜索最近点以及幂法解算单位四元数,提出了一种优化配准速度与精度的改进ICP配准算法。在Microsoft Visual Studio2012平台运用C+... 为了解决传统ICP算法在桥梁三维激光扫描数据配准中迭代次数多、收敛速度慢的问题,基于局部拟合平面投影法搜索最近点以及幂法解算单位四元数,提出了一种优化配准速度与精度的改进ICP配准算法。在Microsoft Visual Studio2012平台运用C++编程语言将所提算法程序化,利用Lecia HDS8400三维激光扫描仪对某桥梁进行实验,通过比较传统ICP算法与改进ICP算法的配准效果及计算其配准残差可知,改进的ICP配准算法的套合效果优于传统ICP配准算法,收敛速度快、迭代次数少。研究成果可为获取点云在数据配准中提供有力技术借鉴。 展开更多

关键词 三维激光扫描 icp配准 桥梁点云 算法改进

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基于RGBD相机的3维ICP视觉里程计研究

16

作者 徐碘 《科技创新导报》 2020年第29期36-38,共3页

针对传统的迭代最近点算法在视觉里程计应用中存在的外点干扰与相机偶然大运动导致的位姿估计不准确或失效问题,提出基于3维ICP匹配的视觉里程计RGBD相机的切换策略,提高位姿估计准确度和鲁棒性。并在ICP算法起始阶段估计当前帧点云与... 针对传统的迭代最近点算法在视觉里程计应用中存在的外点干扰与相机偶然大运动导致的位姿估计不准确或失效问题,提出基于3维ICP匹配的视觉里程计RGBD相机的切换策略,提高位姿估计准确度和鲁棒性。并在ICP算法起始阶段估计当前帧点云与模型点云重叠率,减少外点对位姿估计的影响。实验在标准测试数据集下,与典型视觉里程计对比有效提高小规模运动下位姿估计的准确度,同时解决了相机偶然大运动下系统失效问题。 展开更多

关键词 3维icp算法 视觉里程计 RGBD相机 位姿估计

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基于结构光3D视觉的空间姿态识别系统设计 被引量：1

17

作者 谭小兵 李伯明 陶文华 《单片机与嵌入式系统应用》 2023年第11期33-36,共4页

为提高产品零件空间姿态识别的精度和收敛速度,提出基于结构光3D视觉对空间姿态识别的方法。首先,采用投影仪和相机获取产品零件图像信息,利用相移法获取深度信息,通过深度图点云重建获取3D点云数据;然后对3D点云数据进行特征处理和分类... 为提高产品零件空间姿态识别的精度和收敛速度,提出基于结构光3D视觉对空间姿态识别的方法。首先,采用投影仪和相机获取产品零件图像信息,利用相移法获取深度信息,通过深度图点云重建获取3D点云数据;然后对3D点云数据进行特征处理和分类时,建立点云网络(Point Network,PointNet)模型;最后,采用改进的迭代最近点(Iterative Closest Point,ICP)算法对3D点云数据配准,从而实现产品零件姿态的识别。实验结果表明,该方法在对产品零件点云特征分类性能上,准确率能达到96%左右,召回率能稳定在92%左右;在配准精度和收敛速度上,较其他两种方法更优越,进一步验证了该方法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 3d视觉 空间姿态识别 PointNet模型 icp算法 点云数据

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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

18

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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面向医疗导航定位系统的点云快速配准方法

19

作者 王运梦 崔龙 +1 位作者 刘钊铭 张峰 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第9期96-100,共5页

针对医疗手术过程中的脊骨病变位置难以被医生直接观测出、病人的时间成本极其昂贵等问题,提出一种适合于医疗导航定位系统的快速点云配准方法。首先在粗配准阶段对点云数据进行预处理,包括去除NAN点、体素下采样滤波和3D-SIFT关键点提... 针对医疗手术过程中的脊骨病变位置难以被医生直接观测出、病人的时间成本极其昂贵等问题,提出一种适合于医疗导航定位系统的快速点云配准方法。首先在粗配准阶段对点云数据进行预处理,包括去除NAN点、体素下采样滤波和3D-SIFT关键点提取,然后使用4PCS算法对脊骨外轮廓的CT点云图和手工采集的关键点云数据进行大致配准,最后基于改进后的ICP算法进行精配准。四组融合实验的结果表明,相比于使用4PCS算法、NDT算法和PCA算法分别结合传统ICP算法的配准,所提改进方法的配准误差能够稳定在10以内,时间能够稳定在0.12s内,高效地完成了配准,为后续手术规划提供了较精确的导航定位。 展开更多

关键词 点云配准 医疗导航定位 icp算法 4PCS算法 3d-SIFT关键点提取 NDI

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基于无人机载雷达的露天矿边坡位移监测方法

20

作者 田雅琪 《工业控制计算机》 2025年第7期39-41,共3页

无人机载雷达能够在恶劣天气条件下继续工作,能够获取露天矿边坡表面的精细结构信息。通过高精度的数据,可以更加准确地评估边坡的稳定性,减少因地质条件复杂与环境因素多变而带来的不确定性,提升监测结果的准确性和可靠性。对露天矿边... 无人机载雷达能够在恶劣天气条件下继续工作,能够获取露天矿边坡表面的精细结构信息。通过高精度的数据,可以更加准确地评估边坡的稳定性,减少因地质条件复杂与环境因素多变而带来的不确定性,提升监测结果的准确性和可靠性。对露天矿边坡进行无人机载雷达扫描测量,获取露天矿边坡点云数据,并对其降噪处理,采用归一化点云数据变换算法对降噪后的点云数据进行粗配准,结合ICP算法对点云数据精配准。通过对配准后的点云网格映射生成露天矿边坡三维空间模型,通过将两个时间段的点云数据、对应的模型以及时间戳信息对接至专业的分析工具中,观测出露天矿边坡的动态变化,对位移量超出设定阈值的区域进行预警,从而实现露天矿边坡位移识别监测。经实验证明,设计方法均方根误差与平均绝对误差较低,可以实现对露天矿边坡位移精准监测。 展开更多

关键词 无人机载雷达 边坡位移 三维空间模型 归一化点云数据变换算法 icp算法

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