点云融合技术综述:方法、应用与挑战 被引量：1

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作者 宋绍京 李新建 方非易 《雷达学报(中英文)》 北大核心 2025年第3期528-547,共20页

点云融合技术作为3D(Three-Dimensional)数据处理的重要手段,在多个领域展现出巨大的潜力和应用前景。该文系统地综述了点云融合的基础概念、常用技术方法及其应用,深入分析了不同方法的发展现状和未来发展趋势。此外,该文还探讨了点云... 点云融合技术作为3D(Three-Dimensional)数据处理的重要手段,在多个领域展现出巨大的潜力和应用前景。该文系统地综述了点云融合的基础概念、常用技术方法及其应用,深入分析了不同方法的发展现状和未来发展趋势。此外,该文还探讨了点云融合在自动驾驶、建筑和机器人等领域的实际应用及面临的挑战,尤其是在应对噪声、数据稀疏性和密度不均等问题时,如何在保证融合精度的同时平衡其复杂性。通过全面梳理现有研究进展,为未来点云融合技术的发展提供了有力参考,并为进一步提升融合算法的精度、鲁棒性和效率指明了可能的研究方向。 展开更多

关键词 点云融合 3D数据处理 特征匹配 融合算法 深度学习

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基于相机与激光雷达融合的番茄果实三维定位研究

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作者 邹荣 李金炎 +2 位作者 王权 白圣贺 沐森林 《农机化研究》 北大核心 2025年第10期1-10,18,共11页

为满足复杂环境中番茄采摘机器人果实三维定位需求,克服番茄三维定位中光照变化对相机影响、三维点云定位的资源消耗和速度问题,提出了一种基于相机与激光雷达融合的番茄果实三维定位方法。首先,对传感器采集的数据进行预处理,基于改进... 为满足复杂环境中番茄采摘机器人果实三维定位需求,克服番茄三维定位中光照变化对相机影响、三维点云定位的资源消耗和速度问题,提出了一种基于相机与激光雷达融合的番茄果实三维定位方法。首先,对传感器采集的数据进行预处理,基于改进的YOLOv5s模型对番茄图像进行感兴趣区域(Region of Interest,RoI)提取,通过传感器联合标定将RoI转换为带有点云信息的截锥体区域提议;其次,对区域内点云进行反射率分析,分割出番茄果实点云,通过SOM K-means聚类算法对分割出来的果实点云进行聚类,进而对果实重叠的点云进行个体分割;最后,使用多模态融合算法将二维的图像检测中心与番茄点云质心相关联。引入EIoU Loss对YOLOv5s网格的损失函数进行优化,改进的模型在测试集上的识别准确率为99.65%,与YOLOv5s和Faster RCNN相比,识别准确率分别提高了3.7个百分点、5.9个百分点。对随机选取的52株番茄果树样本进行定位,试验结果表明:改进后算法的定位准确率为95.48%,相比于双目立体视觉检测识别准确率提高了2.48个百分点,定位误差小于4.5 mm。机械臂采摘试验表明,改进后算法满足番茄采摘机器人视觉定位要求。 展开更多

关键词 番茄定位 多传感器融合 YOLOv5s算法 SOM K-means聚类算法 点云分割

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一种干扰环境下线阵复合成像引信目标识别算法 被引量：1

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作者 高铭泽 徐立新 +5 位作者 施小龙 王伟翰 王凤杰 胡诗苑 吴沿江 陈慧敏 《兵工学报》 北大核心 2025年第7期227-235,共9页

为解决激光成像引信在烟雾、扬尘和伪装干扰下目标识别性能差的问题,提出一种线阵激光/线阵近红外复合成像目标识别算法。根据成像模型确立标定矩阵,得到激光点云与近红外图像的空间映射关系。构建了基于深度学习的目标识别算法框架,在... 为解决激光成像引信在烟雾、扬尘和伪装干扰下目标识别性能差的问题,提出一种线阵激光/线阵近红外复合成像目标识别算法。根据成像模型确立标定矩阵,得到激光点云与近红外图像的空间映射关系。构建了基于深度学习的目标识别算法框架,在数据输入层提出了一种体素融合模块,通过编码近红外像素级特征以增强点云,在中间层提出了一种鸟瞰图视角融合模块实现特征级融合,自适应动态调节双模态特征权重。基于自建的仿真数据集对算法进行验证,实验结果表明所提出的算法能够显著提高烟雾、扬尘和伪装干扰下的目标识别精度。 展开更多

关键词 复合成像引信 目标识别 激光点云 近红外图像 融合算法

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基于立木拓扑特征的ULS-TLS点云融合算法——以银杏人工林为例

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作者 李纪霖 孙圆 +4 位作者 纪北京 张忻慧 温小荣 刘玉华 余鹏飞 《中南林业科技大学学报》 北大核心 2025年第8期29-40,共12页

【目的】基于树木位置构建立木拓扑特征(Topological characteristics of standing trees,TCS)融合算法,尝试配准融合不同平台点云数据以提取高精度的单木测树因子。【方法】在平地、坡地2种地形林地对银杏人工林进行有叶、无叶2期扫描... 【目的】基于树木位置构建立木拓扑特征(Topological characteristics of standing trees,TCS)融合算法,尝试配准融合不同平台点云数据以提取高精度的单木测树因子。【方法】在平地、坡地2种地形林地对银杏人工林进行有叶、无叶2期扫描。将地基激光扫描获得的地面点云数据作为源点云,将无人机载激光扫描获得的空中点云数据作为目标点云,分别提供地面拓扑特征和冠层最高点拓扑特征。在设定的标准差圆搜索域内运用K近邻(K-nearest neighbor,KNN)算法搜索各树位置邻域内相近邻的树位置点,构建形成不规则三角网(Triangulated irregular network,TIN)对。通过计算每对TIN中三角形的角度和面积相似性构建相似性矩阵TSM(Triangular similarity matrix,TSM),进而构建得分矩阵,找到最大得分TIN对中匹配的“树-树”对。提取2类拓扑点集以计算转换参数并应用到目标点云完成粗配准,最后利用ICP算法完成精配准融合,提取各平台及融合点云的单木测树因子并进行精度评价。【结果】1)基于TCS算法粗配准后的点云数据集精配准融合误差(RMSE_((reg)),R_(MSE(reg)))均小于0.170 m,无叶期平地和坡地的R_(MSE(reg))分别下降了0.237、0.445 m,有叶期平地和坡地的R_(MSE(reg))分别下降了0.046、0.170 m。平地误差均低于坡地,无叶期平地R_(MSE(reg))(0.088 m)较有叶期(0.146 m)降低39.7%,无叶期坡地R_(MSE(reg))较有叶期降低42.6%,验证了无叶期配准效果较有叶期更优,同一棵树的树冠和树干部分融合效果得到改进,树干与树冠部分偏移量进一步降低;2)融合点云提取胸径的相对系数(R^(2),R)为0.944~0.992,均方根误差(RMSE,R_(MSE))为1.734~2.108 cm,与TLS点云的提取结果相差不大;3)融合点云提取的树高在有叶及无叶期均取得最优效果,R为0.825~0.902,RMSE为0.995~1.840 m,优于TLS与ULS点云;4)融合点云提取冠幅的结果较优,R为0.817~0.861,R_(MSE)为0.963~1.334 m。【结论】融合点云提取的单木测树因子精度验证了该算法在研究区的适用性,为ULS-TLS激光扫描技术在复杂冠形及不同时相、不同地形条件下林地调查中的应用推广提供了新方法。 展开更多

关键词 激光雷达 点云融合算法 单木测树因子提取 银杏人工林

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基于Transformer的逐通道点云分析网络 被引量：1

5

作者 冯凯浩 陶志勇 +2 位作者 李衡 李铭朗 林森 《电子测量与仪器学报》 北大核心 2025年第2期49-59,共11页

三维点云能够充分描述目标对象的几何信息,在自动驾驶、医学影像和机器人等领域有着广泛的应用前景。然而,现有方法在处理不同通道间的特征时缺乏差异化,同时对低级空间坐标和高级语义特征采用统一的编码策略,进而导致点云特征提取不全... 三维点云能够充分描述目标对象的几何信息,在自动驾驶、医学影像和机器人等领域有着广泛的应用前景。然而,现有方法在处理不同通道间的特征时缺乏差异化,同时对低级空间坐标和高级语义特征采用统一的编码策略,进而导致点云特征提取不全面。因此,提出了基于Transformer的逐通道点云分析网络。首先,为了克服传统图卷积在混合通道中难以区分有效信息的挑战,设计了一种深度可分离边缘卷积,可以在逐通道特征提取时保留局部几何信息的同时,显著提升通道间的区分能力。其次,针对Transformer在低级空间坐标和高级语义特征中采用统一编码方式,导致信息提取不足的问题,提出了两种特征编码策略,自适应位置编码和空间上下文编码,分别用于探索低级空间中的隐式几何结构和高级空间中的复杂上下文关系。最后,提出了一种有效的融合策略,可以形成更具区分性的特征表示。为了充分证明所提出模型的有效性,在公开数据集ModelNet40和ScanObjectNN上进行点云分类实验,总体分类精度分别达到93.7%和83.2%,在公开数据集ShapeNet Part上,整体部件分割的平均交并比达到86.0%。因而,研究方法在分类和分割任务中均具有先进的性能。 展开更多

关键词 点云分类 分割 深度可分离卷积 Transfomer 融合算法 ModelNet40

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无人机激光雷达与倾斜摄影技术融合的地形测绘研究 被引量：1

6

作者 贾宏昌 《北斗与空间信息应用技术》 2025年第1期31-33,共3页

为提高地形测绘精度和效率,本文提出一种无人机激光雷达与倾斜摄影技术融合的地形测绘方案。该方案采用多旋翼无人机平台,集成RIEGL miniVUX-1UAV激光雷达和Phase One五镜头倾斜相机系统,实现数据同步采集。开发基于C++/Qt框架的数据处... 为提高地形测绘精度和效率,本文提出一种无人机激光雷达与倾斜摄影技术融合的地形测绘方案。该方案采用多旋翼无人机平台,集成RIEGL miniVUX-1UAV激光雷达和Phase One五镜头倾斜相机系统,实现数据同步采集。开发基于C++/Qt框架的数据处理平台,设计RANSAC-ICP点云配准算法和基于张量投影的多源数据融合算法。实践结果表明,融合测绘成果在平地区域平面中误差±4.2 cm,高程中误差±3.8 cm;山地区域平面中误差±5.5 cm,高程中误差±4.9 cm,较单一数据源处理精度提升30%以上,满足1:500比例尺地形图测绘要求。 展开更多

关键词 无人机激光雷达 倾斜摄影技术 地形测绘 点云配准 融合算法

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基于计算机图像融合的激光点云数据处理与目标检测方法

7

作者 周林 《激光杂志》 北大核心 2025年第9期123-128,共6页

由于激光点云数据具有一定的离散性和冗余性,在进行图像目标检测时,通常会因对点云数据滤波程度较低而导致检测精度不佳。对此,提出基于计算机图像融合的激光点云数据处理与目标检测方法。首先对高斯卷积核尺寸进行设定,并通过调整高斯... 由于激光点云数据具有一定的离散性和冗余性,在进行图像目标检测时,通常会因对点云数据滤波程度较低而导致检测精度不佳。对此,提出基于计算机图像融合的激光点云数据处理与目标检测方法。首先对高斯卷积核尺寸进行设定,并通过调整高斯核的方差以及半径对滤波效果进行优化,同时结合线性插值算法计算出相邻点云数据间的插值,增加激光点云数据的密度。然后采用SURF(Speeded Up Robust Features)算法对Hessian矩阵行列式的局部极大值进行检测,从而定位出特征点。将匹配的特征点的描述符进行加权平均操作,通过计算融合后特征点之间的相似度,实现特征点映射匹配处理。最后采用仿射变换矩阵对匹配点的几何关系进行计算,实现目标区域定位。同时针对像素值的类间方差设定分割阈值,从而实现目标区域提取与检测。在实验中,对提出方法进行了检测精度的检验。最终的测试结果表明,采用提出方法对图像进行目标检测时,算法的IoU(Intersection over Union)值较高,具备较为理想的目标检测精度。 展开更多

关键词 图像融合 点云数据 滤波算法 图像增强 目标检测

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基于改进特征点匹配算法的徽州廊桥空间三维构建

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作者 崔金敏 陈广 《兰州文理学院学报(自然科学版)》 2025年第2期59-63,共5页

针对徽州廊桥建筑文化如何精准、可靠传承的问题,提出基于改进特征点匹配算法的徽州廊桥空间三维重建方法,实现传统建筑风格的传承与保护.首先,基于三维激光扫描仪采集廊桥空间的点云数据并实施预处理,基于无人机搭载图像传感器采集倾... 针对徽州廊桥建筑文化如何精准、可靠传承的问题,提出基于改进特征点匹配算法的徽州廊桥空间三维重建方法,实现传统建筑风格的传承与保护.首先,基于三维激光扫描仪采集廊桥空间的点云数据并实施预处理,基于无人机搭载图像传感器采集倾斜摄影数据.其次,利用k-means算法估算倾斜摄影的特征点目标数量,以改进特征点匹配算法将廊桥的三维激光扫描数据与倾斜摄影数据融合,实现廊桥空间三维重建.实验结果显示,该方法构建的廊桥三维模型精度较高,融合后的三维数据较好诠释了徽州廊桥的真实面貌. 展开更多

关键词 徽州廊桥 激光点云 数据融合 K-MEANS算法 特征点匹配 倾斜摄影

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ZED双目相机点云数据融合与重建下的室内导航SLAM优化算法

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作者 郑国威 贾鹏 +3 位作者 李晓飞 李相庭 张立 罗东山 《系统仿真技术》 2025年第1期62-67,共6页

在室内导航中,定位误差的累积和地图构建的失准会导致室内导航的准确性偏低。为此,提出ZED双目相机点云数据融合与重建下的室内导航同步定位与地图构建(SLAM)优化算法。利用ZED双目相机对室内环境进行扫描,采集环境图像,并采用视差计算... 在室内导航中,定位误差的累积和地图构建的失准会导致室内导航的准确性偏低。为此,提出ZED双目相机点云数据融合与重建下的室内导航同步定位与地图构建(SLAM)优化算法。利用ZED双目相机对室内环境进行扫描,采集环境图像,并采用视差计算方法将图像数据转换为点云数据,进而通过点云数据融合和重建构建室内环境三维模型。结合SLAM优化算法提取室内全局地图的角点特征,由此对室内环境地图进行全局更新。结合路径点搜索规划导航路径,采用动态窗口法求取航向误差,并对其进行自适应修正,得到最佳导航方向,以此实现室内自主导航。实验结果表明,利用所提方法进行室内导航,导航位置偏差始终控制在1.0 mm以内,导航精度较高。 展开更多

关键词 ZED双目相机 点云数据融合 点云数据重建 室内导航 SLAM优化算法

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基于GICP算法的多深度相机点云配准方法研究

10

作者 徐大帅 杨宽 +1 位作者 张峻铭 黄璐 《河南科技》 2025年第2期20-23,共4页

【目的】针对深度相机视角有限,难以捕捉复杂场景内的所有细节这一问题,提出一种基于GICP算法实现两台深度相机点云配准方法。【方法】首先,制作一个立方体标定物,并用两台深度相机进行验证实验。其次,通过深度相机采集并融合不同视角... 【目的】针对深度相机视角有限,难以捕捉复杂场景内的所有细节这一问题,提出一种基于GICP算法实现两台深度相机点云配准方法。【方法】首先,制作一个立方体标定物,并用两台深度相机进行验证实验。其次,通过深度相机采集并融合不同视角下物体模型的点云数据,用VoxelGrid滤波器对点云数据进行预处理。最后,使用GICP算法对点云计算最优变换进行配准,实现点云融合。【结果】采集原始点云数据后,计算并比较基于GICP算法、ICP算法的处理结果,从而验证基于GICP算法的有效性。结果显示,相较于传统的ICP算法,GICP算法的运行时间减少,且精度提高18.7%。【结论】基于GICP算法能提升多深度相机的点云融合效果,适合在较大范围的真实场景中应用。 展开更多

关键词 点云配准 深度相机 GICP算法 数据融合

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基于BIM及点云配准的建筑机器人室内定位方法

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作者 吴迪 《贵阳学院学报(自然科学版)》 2025年第3期65-68,共4页

随着建筑行业的快速发展,其对自动化和智能化施工的需求日益增长。为了提高建筑机器人在室内环境中的定位精度,确保机器人能够准确执行任务,基于建筑信息模型及点云配准对建筑机器人室内定位方法进行研究。研究结果表明,建筑机器人定位... 随着建筑行业的快速发展,其对自动化和智能化施工的需求日益增长。为了提高建筑机器人在室内环境中的定位精度,确保机器人能够准确执行任务,基于建筑信息模型及点云配准对建筑机器人室内定位方法进行研究。研究结果表明,建筑机器人定位的点云配准整体的定位偏移量均在1 cm以内,显示出较高的定位精度。其中X轴方向差的最大误差为29.4 cm,标准偏移为38 cm;Y轴方向差的最大误差为28.2 cm,标准偏移为0.42 cm;Z轴方向上的偏移量最小,其最大误差为19.7 cm,但标准偏移仅为0.45 cm。研究结果表明,该定位方法具有可行性,且具有较高的定位精度。 展开更多

关键词 建筑机器人 点云配准 融合地图构建 BIM模型 ICP算法

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基于无人机与卫星遥感的多源DEM生成与融合方法研究

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作者 王丝雨 崔育国 +1 位作者 魏春风 陈骥驰 《计测技术》 2025年第6期105-115,共11页

为了提升复杂地貌区域数字高程模型(Digital Elevation Model, DEM)的构建质量与生产效率,提出一种融合高分辨力光学影像与合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)干涉影像的多源DEM获取与融合方法。以无人机和卫星遥感系统为平台... 为了提升复杂地貌区域数字高程模型(Digital Elevation Model, DEM)的构建质量与生产效率,提出一种融合高分辨力光学影像与合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)干涉影像的多源DEM获取与融合方法。以无人机和卫星遥感系统为平台,构建多视角数据获取链路,分别生成光学影像DEM与干涉影像SARDEM,并引入基于纹理与结构特征的点云分类算法以及区域自适应权重估计模型,实现对多源高程数据的加权融合。融合过程中采用误差约束与接边控制策略,解决了地貌遮挡、数据空洞及高程跳变等典型难题。在森林、冰川、沙漠、城市和水体等典型地貌区域开展实验,结果表明:该方法具备高程恢复精度高和边界连续性好的特点,能够满足多种地貌类型的三维建模需求,其中丘陵地区的相对高程中误差仅为0.5 m。该研究成果为高分辨力地形测图、地貌演化监测及灾害预警等领域提供了稳定可靠的技术支撑,对推动遥感测绘的自动化与智能化具有重要意义。 展开更多

关键词 数字高程模型 无人机遥感 卫星遥感 合成孔径雷达 光学影像 点云分类算法 多源数据融合 遥感测绘

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基于ICP迭代的多源点云融合方法 被引量：2

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作者 王宁 杨谦 +1 位作者 李捷斌 赵春晨 《工程勘察》 2022年第10期58-61,共4页

随着三维测绘技术的飞速发展,以点云数据作为数据源的应用越来越多,也对多源点云数据的融合提出了更高的要求。本文提出一种基于ICP迭代和点云比较的点云融合方法,利用迭代的方法提高基于ICP算法精确配准的点云配准质量,通过统计比较点... 随着三维测绘技术的飞速发展,以点云数据作为数据源的应用越来越多,也对多源点云数据的融合提出了更高的要求。本文提出一种基于ICP迭代和点云比较的点云融合方法,利用迭代的方法提高基于ICP算法精确配准的点云配准质量,通过统计比较点云数据集间距离的方法评定点云融合的效果和精度。实验表明,该方法可以提高点云数据的融合质量,并且在点云数据集间无明显共同特征点的情况下,依然可以达到较好的融合效果。 展开更多

关键词 点云融合 ICP算法 点云比较 融合精度

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基于多视角三维点云融合的采棉机器人视觉感知方法 被引量：6

14

作者 刘坤 王晓 朱一帆 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期74-81,共8页

针对传统采棉机器人因单一视角和二维图像信息带来的视觉感知局限问题,本文提出了一种多视角三维点云配准方法,以增强采棉机器人实时三维视觉感知能力。采用4台固定位姿的Realsense D435型深度相机,从不同视角获取棉花点云数据。通过Apr... 针对传统采棉机器人因单一视角和二维图像信息带来的视觉感知局限问题,本文提出了一种多视角三维点云配准方法,以增强采棉机器人实时三维视觉感知能力。采用4台固定位姿的Realsense D435型深度相机,从不同视角获取棉花点云数据。通过AprilTags算法标定出深度相机RGB成像模块与Tag标签的相对位姿,并基于深度相机中RGB成像模块与立体成像模块坐标系间的转换关系,解算出各个相机间点云坐标的对应变换,进而实现点云间的融合配准。结果表明,本文配准方法的全局配准平均距离误差为0.93 cm,平均配准时间为0.025 s,表现出较高的配准精度和效率。同时,为满足采棉机器人感知的实时性要求,本文对算法中点云获取、背景滤波和融合配准等步骤进行了效率分析及优化,最终整体算法运行速度达到29.85 f/s,满足采棉机器人感知系统实时性需求。 展开更多

关键词 采棉机器人 视觉感知 三维点云 融合 AprilTags算法

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基于视觉语义与激光点云交融构建的SLAM算法 被引量：5

15

作者 佟国峰 杨宇航 +2 位作者 彭浩 孟祥政 殷旗君 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期103-111,共9页

激光雷达作为同时定位与地图构建(SLAM)传感器之一,因精度高、性能稳定等特点而被广泛研究使用.但其获得的点云数据较稀疏,包含特征信息少,会导致误匹配、位姿估计误差大等问题,影响SLAM的定位和建图精度.对此,提出一种将视觉语义信息... 激光雷达作为同时定位与地图构建(SLAM)传感器之一,因精度高、性能稳定等特点而被广泛研究使用.但其获得的点云数据较稀疏,包含特征信息少,会导致误匹配、位姿估计误差大等问题,影响SLAM的定位和建图精度.对此,提出一种将视觉语义信息与激光点云数据融合的SLAM算法(VSIL-SLAM).首先,基于投影思想将聚类后的点云映射到语义检测框内,生成语义物体,解决原始激光点云特征稀缺问题;然后,在形状特征的基础上引入拓扑特征对语义物体进行表述,提出基于匹配的拓扑相似性度量方法,解决单一特征造成的误匹配问题,提高匹配准确度;最后,加入语义物体点到点的几何约束,基于几何特征和语义物体构建前端里程计,并完成后端回环检测和位姿图优化设计.实验结果表明,所提出算法在定位和建图效果上都有显著提高,改善了激光SLAM算法的性能. 展开更多

关键词 视觉语义信息 点云聚类 融合算法 拓扑相似性度量 前端里程计 激光SLAM

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UAV影像点云支持下的林地精细DEM建立方法 被引量：2

16

作者 何荣 白伟森 +1 位作者 代震 翟慧鹏 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2023年第6期75-81,共7页

针对无人机摄影测量建立DEM时易受植被影响导致地形缺失的问题,本文提出了一种融合不同航线影像地面点云建立林地精细DEM的方法。首先,按无人机航线将影像分类,并分别提取地面点云,然后采用反距离权重约束的ICP算法构建融合地面点云,最... 针对无人机摄影测量建立DEM时易受植被影响导致地形缺失的问题,本文提出了一种融合不同航线影像地面点云建立林地精细DEM的方法。首先,按无人机航线将影像分类,并分别提取地面点云,然后采用反距离权重约束的ICP算法构建融合地面点云,最后融合地面点云建立林地精细DEM。结果表明,融合地面点云数量为2182740个,密度为9612个/m^(2);融合地面点云建立的DEM中误差为7.3 cm,与实际地形的相关系数达到0.925;在不同植被区内,融合后地面点云建立的DEM中误差均在10 cm内,与实际地形的相关系数均在0.89以上。试验验证了本文方法的可行性和适用性,可为无人机摄影测量建立林地精细DEM提供参考。 展开更多

关键词 影像点云 点云融合 反距离权重 精细DEM 精度评定

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一种融合多特征聚类集成的室内点云分割方法 被引量：9

17

作者 曾碧 黄文 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期281-286,共6页

针对特定场景下传统点云分割算法不精确及特征描述不全面的问题,提出一种融合2D和3D多特征的近邻传播(AP)聚类集成分割方法。从点云中获得一组表征复杂室内场景不同点云类别的描述子,如彩色图像特征、曲率、法向量、旋转图像等,根据它... 针对特定场景下传统点云分割算法不精确及特征描述不全面的问题,提出一种融合2D和3D多特征的近邻传播(AP)聚类集成分割方法。从点云中获得一组表征复杂室内场景不同点云类别的描述子,如彩色图像特征、曲率、法向量、旋转图像等,根据它们之间的差异性,通过对每类特征进行AP聚类得到聚类成员,建立聚类成员簇间一致性矩阵,并利用Ncut算法进行图分割获得最终的点云分割结果。实验结果表明,该算法相较传统的点云分割算法能更准确地区分室内复杂三维点云场景,并且具有更好的稳定性。 展开更多

关键词 点云分割 特征融合 近邻传播聚类算法 聚类成员 聚类集成

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基于改进ICP算法的路侧双激光雷达数据融合 被引量：9

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作者 关丽敏 张倩 +1 位作者 楚庆玲 朱进玉 《激光杂志》 CAS 北大核心 2021年第9期38-44,共7页

路侧感知是车路协同的重要组成部分,由于单一的路侧激光雷达存在垂直盲区、探测范围小、感知精度低、难以处理遮挡等问题,通常需要部署多个激光雷达。数据融合对多激光雷达来说是提高感知范围和精度、减少目标遮挡的重要方法。本文提出... 路侧感知是车路协同的重要组成部分,由于单一的路侧激光雷达存在垂直盲区、探测范围小、感知精度低、难以处理遮挡等问题,通常需要部署多个激光雷达。数据融合对多激光雷达来说是提高感知范围和精度、减少目标遮挡的重要方法。本文提出了一种改进的迭代最近点(Iterative Closest Point,ICP)算法来实现双激光雷达数据层的融合。该算法通过法向量关键点选取和错误点对的剔除来增加点云配准的精度,采用体素化网格下采样和KD-tree(K-dimension tree)加速对应点匹配来提高点云的配准速度。实验结果表明,改进的ICP算法与经典ICP和GICP(Generalized ICP)算法相比具有更高的配准精度和更快的配准速度。 展开更多

关键词 车路协同 路侧激光雷达 ICP算法 数据融合 点云配准

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复杂场景下多模态点云数据配准技术 被引量：1

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作者 付超 夏佳毅 +2 位作者 解琨 吴大鹏 付沁珵 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2024年第6期146-150,共5页

针对复杂环境下多模态点云数据获取难,以及对点云数据配准、三维模型构建精度的要求越来越高的情况。本文以南通大剧院实景三维建模为例,当初始点云和校准点云两组多模态融合点云位置差较大时,采用ICP算法进行点云配准易导致局部最优问... 针对复杂环境下多模态点云数据获取难,以及对点云数据配准、三维模型构建精度的要求越来越高的情况。本文以南通大剧院实景三维建模为例,当初始点云和校准点云两组多模态融合点云位置差较大时,采用ICP算法进行点云配准易导致局部最优问题,利用所提出的基于控制点辅助约束的最近点迭代(CPA-ICP)算法通过对点云数据进行配准,并与其他3种点云配准算法的试验进行对比,可知该方法的配准精度和配准效率较高,对复杂场景下的多模态点云数据融合有较好的参考意义。 展开更多

关键词 复杂场景 多模态点云 联合定向匹配 CPA-ICP算法 数据融合

原文传递

基于点面特征融合的RGB-D SLAM算法 被引量：3

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作者 孙超 朱勇杰 +4 位作者 余林波 苗隆鑫 曹勉 叶力 郭乃宇 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期201-207,共7页

传统的视觉SLAM算法主要依赖于点特征来构建视觉里程计,而在人造环境中通常存在一些点特征不足但结构特征丰富的场景,此时基于点特征的视觉里程计方法容易出现跟踪失败或位姿估计精度降低的问题。提出一种融合点面特征的RGB-D SLAM算法... 传统的视觉SLAM算法主要依赖于点特征来构建视觉里程计,而在人造环境中通常存在一些点特征不足但结构特征丰富的场景,此时基于点特征的视觉里程计方法容易出现跟踪失败或位姿估计精度降低的问题。提出一种融合点面特征的RGB-D SLAM算法,利用人造环境中的平面特征提高SLAM算法定位与建图的精度与鲁棒性。使用AGAST特征点提取算法并采用四叉树的方式进行改进,使特征点在图像中均匀分布以减少点特征提取的冗余度。同时,在传统点特征方法的基础上添加平面特征,使用连通域分割算法从点云中获取平面特征,并构建伪平面特征,结合AGAST特征点构建点面特征融合的结构约束因子图,添加多重约束关系用于图优化。实验结果表明,该算法AGAST特征点提取效率优于ORB-SLAM2算法,融合的点面特征使其在室内环境下的定位和建图精度更高,绝对轨迹误差减小约20%,相对轨迹误差减小约10%,单帧跟踪耗时减少约7.3%。 展开更多

关键词 RGB-D SLAM算法 AGAST算法 点云分割 点面特征融合 图优化

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