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结合倒置残差模块和可微分RANSAC算法的点云配准模型
1
作者 李维乾 葛文豪 陈金广 《计算机与现代化》 2026年第2期1-10,共10页
针对复杂和存在遮挡的点云数据整体和局部特征融合程度低,以及传统鲁棒估计算法无法集成到深度学习训练流程的问题,本文提出一种基于改进PointNet++和随机采样一致算法的点云配准网络模型。首先,使用融合倒置残差模块的PointNet++网络... 针对复杂和存在遮挡的点云数据整体和局部特征融合程度低,以及传统鲁棒估计算法无法集成到深度学习训练流程的问题,本文提出一种基于改进PointNet++和随机采样一致算法的点云配准网络模型。首先,使用融合倒置残差模块的PointNet++网络提取局部点云特征,生成融合全局和局部特征信息的特征描述符;其次,使用局部特征Transformer模块生成暂定的点对应和置信度分数;随后,引入神经采样器以保证RANSAC采样过程的可微分性,并使用可微分的几何求解器计算出点云对之间的刚性变换矩阵;最后,设计可训练质量函数以在每次迭代中优化评估指标,将鲁棒估计算法集成到训练流程中,最终完成点云配准。在3个公开的大规模点云数据集3DMatch、ETH和KITTI上的多次对比实验结果表明,本文方法在3DMatch上的特征匹配召回率达到98.4%,较SpinNet网络提高了0.8百分点;在ETH和KITTI上的特征匹配召回率和正确率分别达到98.5%和99.57%,较SpinNet网络分别提高了5.7百分点和0.5个百分点。在处理多个密度不均匀、存在遮挡的复杂点云数据集时,本文方法的表现优于现有先进方法,能有效提高配准精度。 展开更多
关键词 点云配准 鲁棒估计 特征描述符 PointNet++ 倒置残差 随机采样一致算法
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基于改进YOLO算法的无人驾驶汽车环境自动感知研究
2
作者 韩丹 《信息技术》 2026年第1期22-26,32,共6页
为提升无人驾驶汽车行驶的安全系数,提出一种基于改进YOLO算法的无人驾驶汽车环境自动感知方法。将Sobel算子和随机抽样一致性算法结合,拟合道路边界线获取可通行区域识别结果。将YOLO算法的主干网络和Ghost模块结合,获取目标物体特征图... 为提升无人驾驶汽车行驶的安全系数,提出一种基于改进YOLO算法的无人驾驶汽车环境自动感知方法。将Sobel算子和随机抽样一致性算法结合,拟合道路边界线获取可通行区域识别结果。将YOLO算法的主干网络和Ghost模块结合,获取目标物体特征图;将CBAM注意力机制模块和批标准化权重结合,经过融合处理获取目标物体深层和浅层特征;改进损失函数,增加注意力损失,设计网络深度自适应结构,采用多个尺度的检测头预测目标物体,基于优化后的YOLO算法感知通行区域环境。实验结果表明,所提方法可有效提升环境自动感知结果的准确性。 展开更多
关键词 改进YOLO算法 无人驾驶汽车 环境自动感知 随机抽样一致性算法
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基于RANSAC与改进A^(*)算法的果园移动机器人路径规划研究
3
作者 王明之 吕强 +3 位作者 蒋杰 林刚 唐超 张皓杨 《西南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期216-228,共13页
针对果园移动机器人在全局路径规划中存在的搜索时间长、安全性低、冗余节点多、路径不平滑以及行间作业精度不高等问题,研究提出一种基于RANSAC(Random Sample Consensus)算法与改进A^(*)算法的路径规划方案。该方案首先利用RANSAC算... 针对果园移动机器人在全局路径规划中存在的搜索时间长、安全性低、冗余节点多、路径不平滑以及行间作业精度不高等问题,研究提出一种基于RANSAC(Random Sample Consensus)算法与改进A^(*)算法的路径规划方案。该方案首先利用RANSAC算法拟合树行直线并提取果树行间中线,为后续改进A^(*)算法提供最优中线参考路径;然后,在A^(*)算法中引入中线栅格缩减策略,引导A^(*)算法优先将中线作为最终路径;接着,对预估函数进行优化以提高运算效率,加入排斥力场函数以提升路径安全性;最后,结合安全距离阈值剔除冗余节点方法以消除多余节点,并采用三次均匀B样条曲线对路径进行平滑处理。在A^(*)算法仿真对比试验中,本文改进A^(*)算法相对于其他算法计算效率更高,生成路径更为安全平滑;在果园仿真栅格地图算法对比试验中,本文算法对于其他算法能规划出更高质量的行间中线路径;在模拟果园路径跟踪试验中,本文算法横向偏差均小于其他算法,适用性更强。 展开更多
关键词 移动机器人 路径规划 A^(*)算法 随机抽样一致算法 果园
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快速鲁棒掌子面全局节理特征提取算法
4
作者 白宇 郝毅仁 +4 位作者 陈玮 裴少康 王贺 王继超 方浩 《科学技术与工程》 北大核心 2026年第3期1157-1165,共9页
隧道掌子面监测对于保障施工安全与工程质量至关重要,然而传统依赖手工测量和现场观察的监测方式效率低下且精度受限。为提升监测水平,提出一种结合深度学习的掌子面快速数字化方法。该方法通过构建掌子面单应变换模型,运用基于深度学... 隧道掌子面监测对于保障施工安全与工程质量至关重要,然而传统依赖手工测量和现场观察的监测方式效率低下且精度受限。为提升监测水平,提出一种结合深度学习的掌子面快速数字化方法。该方法通过构建掌子面单应变换模型,运用基于深度学习的特征匹配算法和基于多尺度信息的快速自适应节理特征提取算法,实现不依赖相机参数和拍摄角度的快速、准确节理特征提取,并借助快速节理检测和融合方法达成实时性监测。实验结果显示,此方法能够有效提取全局掌子面节理信息,显著提高数据采集效率,降低操作难度。综上,该方法为隧道工程监测提供了全新的思路与方法,有力保障了隧道施工安全。 展开更多
关键词 掌子面图像 单应变换 深度学习特征点 节理特征提取 GPU加速 随机样本一致算法
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应用柱状物和地面点自动配准道路激光点云方法研究
5
作者 姜伟 石宏斌 《工程勘察》 2026年第3期110-116,共7页
针对城区道路情况复杂、难以利用人工标靶配准点云等问题,提出一种利用柱状物和地面点的激光点云自动配准方法。首先按空间范围和预设的格网大小对道路场景点云进行维格网划分,以非空格网单元行、列、高索引号为离散点,并对其作主成分... 针对城区道路情况复杂、难以利用人工标靶配准点云等问题,提出一种利用柱状物和地面点的激光点云自动配准方法。首先按空间范围和预设的格网大小对道路场景点云进行维格网划分,以非空格网单元行、列、高索引号为离散点,并对其作主成分分析和特征计算;然后,在线状格网单元和面状格网单元所对应的点云中,采用随机采样一致性分别检测圆柱特征和平面特征;接着,以柱状物的地面投影点构建任意三角形,以三角形的周长和边长在相邻测站间匹配同名三角形和同名顶点,以迭代的方式确定测站间最优变换模型;最后,以某道路场景的点云数据为例,进行自动配准试验。结果表明,本文方法能够有效解决道路场景下激光点云数据自动配准问题,且具有良好的配准精度。 展开更多
关键词 地面激光扫描 柱状物 三角形 自动配准 随机采样一致性
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基于DBSCAN的改进RANSAC点云平面拟合算法 被引量：7
6
作者 叶锦华 林旭敏 吴海彬 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期76-87,共12页
针对随机采样一致性(random sample consensus,RANSAC)算法对含有噪声的点云数据进行平面拟合时效果不佳和容易产生误识别的问题,对算法进行改进.通过基于密度的噪声应用空间聚类(density-based spatial clustering of applications wit... 针对随机采样一致性(random sample consensus,RANSAC)算法对含有噪声的点云数据进行平面拟合时效果不佳和容易产生误识别的问题,对算法进行改进.通过基于密度的噪声应用空间聚类(density-based spatial clustering of applications with noise,DBSCAN)算法改变RANSAC算法初始点集合的选择策略,并使用主成分分析法(principal component analysis,PCA)计算点云各点法向量,以点到平面距离以及点的法向量与平面法向量夹角两个约束条件同时作为RANSAC算法平面拟合模型内点判定的准则.采用无噪声与分别含有300个噪声点和500个噪声点的点云仿真数据进行测试,本文算法拟合结果均接近理论值且内点距离标准差分别为1.007×10-8、0.003、0.007,优于RANSAC算法.采用实际工件点云数据在两种工况场景下进行测试,本文算法拟合平面内点比率相对于传统RANSAC算法分别提高24.7%和24.6%,平面提取完整度及准确率同样优于RANSAC算法.仿真模拟及实例分析证明了本文算法的有效性. 展开更多
关键词 点云平面拟合 随机采样一致性 噪声 密度聚类 主成分分析
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基于RANSAC改进算法的连接器位姿检测
7
作者 张硕 史玲玲 +2 位作者 王威威 金鑫 李忠新 《电子测量技术》 北大核心 2025年第12期137-145,共9页
连接器的多针对接装配过程中,如果不能准确获得零件的位置和姿态,将很可能导致连接器对接任务失败,甚至造成插针弯曲或零件结构损坏。然而受图像噪声、孔内加工痕迹、孔深导致失焦以及孔壁阴影等因素的干扰,在进行孔的检测工作时难以精... 连接器的多针对接装配过程中,如果不能准确获得零件的位置和姿态,将很可能导致连接器对接任务失败,甚至造成插针弯曲或零件结构损坏。然而受图像噪声、孔内加工痕迹、孔深导致失焦以及孔壁阴影等因素的干扰,在进行孔的检测工作时难以精准地获取完整精确的圆形轮廓,从而对连接器位姿检测精度产生较为显著的负面影响。针对上述问题,本文提出了一种基于RANSAC的圆拟合改进算法。首先,通过霍夫梯度法进行粗定位,然后通过RANSAC算法获得待拟合圆的内点集;最后,提出了依据邻域内点相对数量确定权重的WLS,重新对内点集进行圆拟合,进而计算得到连接器精确位姿。本文还进行了精度测试实验,测得姿态平均误差为0.051°,位置平均误差为0.567 pixel,并与其他常见算法进行对比,最终验证本文算法具有较高的精确度与稳定性,检测效果优于其他算法。 展开更多
关键词 连接器 圆拟合 随机抽样一致性 最小二乘法
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基于邻域点集稠密度的古陶瓷碎片轮廓线提取算法
8
作者 王莹 刘鹏欢 +4 位作者 陈雅鑫 王旭粲 李巍 周强 罗宏杰 《西北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期118-128,共11页
古陶瓷碎片轮廓线特征作为文物数字化修复的主要依据之一,能够直接影响文物原真性复原的质量和效率。针对古陶瓷碎片胎体较薄、形状不规则且点云数据量大而导致轮廓线提取的精度低、耗时长等问题,提出了一种基于邻域点集稠密度的古陶瓷... 古陶瓷碎片轮廓线特征作为文物数字化修复的主要依据之一,能够直接影响文物原真性复原的质量和效率。针对古陶瓷碎片胎体较薄、形状不规则且点云数据量大而导致轮廓线提取的精度低、耗时长等问题,提出了一种基于邻域点集稠密度的古陶瓷碎片轮廓线提取算法。首先,采用有向包围盒(OBB)中心平面平行切平面方式,将碎片进行切片处理,实现对点云的分层处理和数据简化;其次,根据轮廓点和非轮廓点处邻域点集稠密度不同这个规律,将邻域点集稠密度特征与随机采样一致性(RANSAC)算法相结合,实现对碎片轮廓线的精确和快速提取;最后,构造空间分类平面,并依据空间位置的约束关系,实现对碎片断裂面和非断裂面轮廓线的分类。实验结果表明,在百万级数据规模的古陶瓷碎片轮廓线提取方面,算法运行时间可控制在15~25 s,并且轮廓线提取的准确性可达78.3%,具有较高的准确性和完整性,能够为古陶瓷文物数字化修复提供技术依据。 展开更多
关键词 古陶瓷碎片轮廓线 点云切片 邻域点集稠密度 随机采样一致性算法
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基于误差引导阈值调整机制的点云配准方法
9
作者 刘国良 阮怡鑫 +4 位作者 郑永帅 张二虎 黄准 杨朝栋 袁野 《航空制造技术》 北大核心 2025年第21期14-22,共9页
针对传统迭代最近点(Iterative closest point,ICP)算法容易在低重叠场景和噪声干扰下失效的问题,本文提出了一种基于误差引导阈值调整机制的改进ICP点云配准方法,旨在提升点云配准的精度与鲁棒性。在粗配准阶段,结合快速点特征直方图... 针对传统迭代最近点(Iterative closest point,ICP)算法容易在低重叠场景和噪声干扰下失效的问题,本文提出了一种基于误差引导阈值调整机制的改进ICP点云配准方法,旨在提升点云配准的精度与鲁棒性。在粗配准阶段,结合快速点特征直方图与随机采样一致性算法,通过随机采样并引入三角形相似性约束,选择特征显著的对应点对,初步估计点云间的位姿变换。在精配准阶段,提出的误差引导阈值调节机制根据每次迭代中的匹配误差动态调整距离阈值,确保源点云中每一个点仅与目标点云中阈值范围内的最近点进行匹配,有效剔除无效对应关系。该方法在多个公开点云数据集上进行了验证,包括复杂几何结构模型及大规模场景,试验结果表明本文提出的方法显著提高了点云配准精度,即使在低重叠率和具有噪声的场景中仍然表现良好。 展开更多
关键词 点云配准 迭代最近点算法 三角形相似性约束 随机采样一致性算法 误差引导阈值调节
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基于改进RANSAC算法的船舶靠泊姿态测量 被引量：1
10
作者 周亮 王启明 +3 位作者 朱瑞虎 王清涵 邹逸瑾 胡悦 《船舶工程》 北大核心 2025年第6期83-91,159,共10页
[目的]实时且精确地获取靠泊姿态信息对于有效应对突发事件和保障码头安全运营至关重要,然而现有方法存在实时性和精确性不能兼得等问题。[方法]基于激光雷达点云实时数据,充分考虑点云误差和船形状的特殊性,提出适用于船舶形态的优化... [目的]实时且精确地获取靠泊姿态信息对于有效应对突发事件和保障码头安全运营至关重要,然而现有方法存在实时性和精确性不能兼得等问题。[方法]基于激光雷达点云实时数据,充分考虑点云误差和船形状的特殊性,提出适用于船舶形态的优化随机抽样一致算法(OH-RANSAC)。该方法对点云体素滤波下采样和统计滤波去噪,以提升识别速度和精度;并在RANSAC算法的基础上,加入点的曲率,构建新的能量函数,实现对复杂船体表面的最优拟合平面选择;同时,通过船身平面的自适应法向量实现船舶姿态的精确识别,进一步在数值模拟试验和实验室水池试验中进行了验证,[结果]结果表明OH-RANSAC算法在模拟和水池试验中的均方根误差和平均绝对误差均小于传统RANSAC算法,均方根误差和平均绝对误差有了显著提升。[结论]该方法充分考虑船体的形状特征,并引入了可调节的参数以适应不同船型的需求,可为精确、实时识别船舶姿态提供新方法,为船舶安全靠泊提供新手段。 展开更多
关键词 激光雷达 点云数据 船舶姿态 优化随机抽样一致性
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复杂坡面拟合的异源点云配准及三维地形精细重建 被引量：2
11
作者 唐一亮 杨耘 +3 位作者 万宇 徐永节 王锐 辜第桢 《光学精密工程》 北大核心 2025年第4期579-590,共12页
针对植被覆盖、地形起伏较大区域的无人机影像点云和三维激光点云密度差异大、空间分布不均匀以及特征不明显等现象,提出了一种点云数据关键坡面特征增强的采样一致性初始配准(Sample Consensus Initial Alignment,SACIA)与迭代最邻近点... 针对植被覆盖、地形起伏较大区域的无人机影像点云和三维激光点云密度差异大、空间分布不均匀以及特征不明显等现象,提出了一种点云数据关键坡面特征增强的采样一致性初始配准(Sample Consensus Initial Alignment,SACIA)与迭代最邻近点(Iterative Closest Point,ICP)组合配准算法。首先,分别对两源点云数据进行预处理,再基于随机抽样一致(Random Sample Consensus,RANSAC)算法对预处理后面特征弱的点云区域进行拟合,增强点云的面特征并构建多个关键坡面;进而,组合SAC-IA与ICP算法对两源点云进行配准,再进行冗余和重叠点消除处理,实现了两源点云的融合;最后,选取渐近加密不规则三角网滤波(Progressive Triangulated Irregular Network,PTIN)算法对融合后的点云提取地面点,利用反距离加权(Inverse Distance Weighted,IDW)算法进行三维地形重建,生成数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)。利用实测数据进行验证表明:与传统的SAC-IA与ICP组合算法相比,本文算法配准后的点云数据精度(均方根误差值)降低了3.325 m;利用融合后点云数据重建的DEM点位精度(用平均绝对误差和均方根误差表示)值分别降低了0.18 m和0.14 m。本文算法生成的DEM满足1:500比例尺国家规范要求,DEM更能反映地形细部特征。 展开更多
关键词 随机抽样一致 坡面拟合 点云配准 数字高程模型 三维重建
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基于机器视觉的激光清洗涂布检测方法研究 被引量：1
12
作者 刘森林 胡伟 《应用激光》 北大核心 2025年第7期166-176,共11页
针对激光清洗锂电池涂布制造极耳的检测需求,基于机器视觉,设计激光清洗涂布在线检测系统,利用形态学、固定阈值分割和特征提取的方法,分割提取出激光清洗后的极耳区域,通过卡尺法和随机抽样一致性(RANSAC)算法拟合清洗区域的直线边缘,... 针对激光清洗锂电池涂布制造极耳的检测需求,基于机器视觉,设计激光清洗涂布在线检测系统,利用形态学、固定阈值分割和特征提取的方法,分割提取出激光清洗后的极耳区域,通过卡尺法和随机抽样一致性(RANSAC)算法拟合清洗区域的直线边缘,测量清洗区域的尺寸信息.对于表面的瑕疵检测,通过使用局部动态阈值算法对比滤波前后图像的局部灰度差值,提取瑕疵区域,解决了图像背景存在局部阴影区域以及亮暗区域交错分布的问题.利用最大类间方差法对局部动态阈值算法进行优化改进,实现自适应阈值检测.实验表明,所设计的检测系统可以在线检测激光清洗涂布的清洗质量,尺寸平均误差不超过0.03mm,误差率不超过5%,满足实际生产检测需求. 展开更多
关键词 机器视觉 激光清洗 随机抽样一致性算法 涂布 局部动态阈值
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一种基于三维目标检测的轨道侵限障碍物检测算法研究 被引量：1
13
作者 盛雪清 李绍斌 耿豪 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第11期5170-5182,共13页
障碍物侵限具有随机性、突发性、不可预料性等特点,对轨道交通运输安全运营带来严重危害。现有检测算法对远距离小目标障碍物的识别精度不足,难以满足实际应用需求。为及时检测出障碍物侵限以避免造成安全事故,利用激光雷达作为视觉传感... 障碍物侵限具有随机性、突发性、不可预料性等特点,对轨道交通运输安全运营带来严重危害。现有检测算法对远距离小目标障碍物的识别精度不足,难以满足实际应用需求。为及时检测出障碍物侵限以避免造成安全事故,利用激光雷达作为视觉传感器,提出一种基于三维目标检测的轨道侵限障碍物检测算法,以实现高效、精准的铁路侵限障碍物检测。为避免铁路沿线噪声点云对检测算法精度及速率的影响,采用直通滤波和基于RANSAC算法的钢轨拟合等点云预处理操作得到铁路限界内点云数据,随后,利用改进PointPillars三维目标检测算法对铁路限界内区域进行侵限障碍物检测。为进一步提高算法检测精度并优化PointPillars算法对小目标物体检测性能较差的问题,引入残差MLP模块增强了算法对特征信息的聚合能力及算法对点云局部特征的提取与利用能力,从而有效提高了算法对侵限障碍物的检测精度。同时,在PointPillars处理中加入SCConv模块,增强了算法对特征空间及通道冗余的整合与利用,减少了中间特征映射的冗余计算并促进了局部特征的学习,使得算法对远距离小目标障碍物的检测能力显著提升的同时检测速率进一步提高。实验数据集采用自用铁路障碍物点云数据集,目标类别包括人(People)、箱子(Box)和骑自行车的人(Cycist)。实验结果最终表明,该算法对铁路常见障碍物行人(People)的检测准确率为91.83%,箱子(Box)的检测准确率为89.74%,骑自行车的人(Cyclist)的检测准确率为89.74%,相较于原算法平均检测精度在BEV视角上提高了2.55%,在3D视角上提高了2.81%;同时检测速率达到了55.56 Fps,满足铁路现场的应用需求。 展开更多
关键词 异常侵限障碍物 三维目标检测 激光雷达 随机采样一致性算法 障碍物检测
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基于空洞检测及规则约束的立面点云门窗检测方法 被引量：1
14
作者 莫玉晓 徐景中 《激光杂志》 北大核心 2025年第1期61-67,共7页
针对建筑物立面门窗检测的难点,提出了一种基于空洞检测及规则约束的建筑物立面点云门窗检测方法。该方法在布料模拟滤波的基础上,通过随机抽样一致性算法进行平面分割,以提取立面点云并进行坐标变换;然后通过点云取反操作获得包含门窗... 针对建筑物立面门窗检测的难点,提出了一种基于空洞检测及规则约束的建筑物立面点云门窗检测方法。该方法在布料模拟滤波的基础上,通过随机抽样一致性算法进行平面分割,以提取立面点云并进行坐标变换;然后通过点云取反操作获得包含门窗信息的虚拟点云,并采用基于点云的数学形态学方法获取门窗点簇;最后根据已获取的门窗构建规则,并通过规则恢复遮挡导致的门窗缺失问题,得到最终的立面门窗检测结果。通过多组建筑物点云门窗检测实验,能有效检测出建筑物立面门窗,并克服遮挡对门窗检测的影响,检测结果的精确率、召回率、F1值分别达到93%、97%、95%以上,表明了提出的算法具有良好的性能。 展开更多
关键词 门窗检测 随机抽样一致性算法 空洞分析 数学形态学
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融合激光测距的视觉测量系统标定方法研究
15
作者 康新瑶 王君 +1 位作者 燕必希 孙鹏 《激光杂志》 北大核心 2025年第8期54-59,共6页
针对大型天线在轨运行时的面形测量需求,设计了一种融合激光测距的视觉测量系统标定方法,以解决天线在轨面形测量过程中距离远、范围广、精度要求高等关键问题。首先建立了融合激光测距的视觉测量系统的模型,提出了基于光斑直线拟合的... 针对大型天线在轨运行时的面形测量需求,设计了一种融合激光测距的视觉测量系统标定方法,以解决天线在轨面形测量过程中距离远、范围广、精度要求高等关键问题。首先建立了融合激光测距的视觉测量系统的模型,提出了基于光斑直线拟合的标定方法,利用主成分分析和随机抽样一致性方法对激光点数据进行处理,实现了激光测距仪与相机之间的外参数标定。通过仿真实验,验证了标定算法的可行性和鲁棒性,并分析了重投影噪声、激光光斑数量和激光测距精度对标定结果的影响。最后,标定实测实验结果表明,激光点坐标的空间位置误差为0.536 mm,验证了方法的精度和实用性。 展开更多
关键词 激光测距 联合标定 主成分分析 随机抽样一致性
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一种基于边缘检测的室内点云结构化噪声去除方法 被引量：2
16
作者 蒋新元 陈国良 《测绘地理信息》 2025年第2期50-54,共5页
针对室内激光点云数据测量过程中因激光于玻璃材质透射及细小缝隙衍射产生的非室内区域结构化噪声对点云配准、三维重建等工作产生严重不良影响的问题,本文提出了一种基于点云数据边缘检测的室内点云去噪方法,采用改良的自动分段迭代随... 针对室内激光点云数据测量过程中因激光于玻璃材质透射及细小缝隙衍射产生的非室内区域结构化噪声对点云配准、三维重建等工作产生严重不良影响的问题,本文提出了一种基于点云数据边缘检测的室内点云去噪方法,采用改良的自动分段迭代随机采样一致性算法求解室内轮廓进行噪声过滤,提高了点云数据处理流程的自动化程度。结果表明:该算法能够有效去除因激光衍射和透射产生的结构化噪声,快速自动地完成室内区域点云的提取工作,处理结果准确率优于93%,错误率低于1%。 展开更多
关键词 室内点云 边缘检测 随机采样一致性 点云去噪 结构化噪声
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基于快速鲁棒-最近点迭代算法的构件点云配准方法
17
作者 许航 孙宏昌 +2 位作者 梁志强 蒋永翔 张天江 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第8期77-86,共10页
大型构件的原位加工模式对加工设备的定位精度提出了很高的要求。传统的最近点迭代(iterative closest point,ICP)算法在源点云和目标点云初始位姿相差较大时容易导致配准失败,在噪声环境下鲁棒性差容易导致错误匹配。针对以上问题提出... 大型构件的原位加工模式对加工设备的定位精度提出了很高的要求。传统的最近点迭代(iterative closest point,ICP)算法在源点云和目标点云初始位姿相差较大时容易导致配准失败,在噪声环境下鲁棒性差容易导致错误匹配。针对以上问题提出一种基于快速鲁棒-最近点迭代(fast and robust-iterative closest point,FR-ICP)算法的构件点云配准方法。对斯坦福数据集和构件点云进行体素下采样,基于内蕴形状特征(intrinsic shape signatures,ISS)提取关键点并计算快速点特征直方图(fast point feature histograms,FPFH)特征描述子,基于随机采样一致性(random sample consensus,RANSAC)算法对点云进行粗配准。对点到面的ICP算法进行改进,引入Tukey鲁棒函数,对点云进行精配准。实验证明,改进后的算法能够有效提高噪声环境下点云配准的鲁棒性、收敛速度和精度以及在有噪声且初始位姿差异较大时的配准成功率。 展开更多
关键词 随机采样一致性 最近点迭代 快速鲁棒性 点云配准 噪声环境
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基于匹配点递增的随机抽样一致图像拼接
18
作者 金顺 葛动元 姚锡凡 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第6期2435-2441,共7页
针对图像拼接任务中出现的图像误匹配特征点较多导致的拼接时间较长、直接使用全部特征点存在的图像拼接精度不够等问题,提出了一种基于匹配点递增策略与随机抽样一致(random sample consensus,RANSAC)相结合的图像拼接优化方法。该方... 针对图像拼接任务中出现的图像误匹配特征点较多导致的拼接时间较长、直接使用全部特征点存在的图像拼接精度不够等问题,提出了一种基于匹配点递增策略与随机抽样一致(random sample consensus,RANSAC)相结合的图像拼接优化方法。该方法首先通过特征点初筛选避免大量无效抽样以提高计算效率,接着使用一种渐进的采样策略逐步增加匹配点并反复采样获得精确结果,最后采用一种新的基于均方根误差的损失函数筛选结果,得出最优模型。实验结果表明,在未明显增加耗时的情况下,本文算法的内点率进一步提高,特征点误差均值与均方根误差有了明显下降,图像拼接的精度提高,有效改善了拼接缝处的错位现象,显著减少了图像拼接任务中拼接误差。 展开更多
关键词 匹配点递增 图像拼接 随机抽样一致 单应性矩阵
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面向路域感知的路侧多传感器位置标定方法
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作者 黎成民 王俊骅 +1 位作者 傅挺 上官强强 《交通信息与安全》 北大核心 2025年第2期169-176,共8页
针对智慧高速公路建设中路域感知系统对桩号高精度定位的需求,以及现有标定方式在精度、效率与安全性方面的不足,研究了面向路域感知的路侧多传感器位置标定方法。通过设计搭载实时动态测量设备(real time kinematic,RTK)设备的测试车... 针对智慧高速公路建设中路域感知系统对桩号高精度定位的需求,以及现有标定方式在精度、效率与安全性方面的不足,研究了面向路域感知的路侧多传感器位置标定方法。通过设计搭载实时动态测量设备(real time kinematic,RTK)设备的测试车在各传感器位置定点采集高精度经纬度信息,并与人工桩号记录进行匹配,建立经纬度至桩号坐标的映射关系。进一步引入工程坐标作为中间坐标系,构建“经纬度坐标—工程坐标—桩号坐标”的统一转换路径,支持多传感器直接在桩号坐标系下完成标定。为提升标定鲁棒性与自动化程度,研究了结合道路线形先验与参数自适应能力的改进基于随机采样一致(random sample consensus,RANSAC)算法,设计平均误差指标与内点变化率曲线,借助误差阈值选择机制识别异常桩号并剔除外点,自动筛选最优标定模型。实验结果表明:本文方法实现了0.28 m的标定误差,识别并修正了5个异常桩号点,显著优于传统最小二乘法的0.63 m误差与0个异常点识别;相比截断最小二乘法方法的0.35 m误差与21个内点,以及最小中值二乘法方法的0.19 m误差但仅保留14个内点,本文方法在保持19个内点的同时,兼顾精度与数据保留率,在精度提升与鲁棒性方面实现更优权衡。最终构建的桩号坐标系下路域轨迹数据可直观表达车辆车道位置与桩号信息,验证了本方法在智能交通系统中的实用性与推广价值。 展开更多
关键词 智能交通 路侧传感器 传感器位置标定方法 随机采样一致 轨迹数据 智慧高速公路
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一种建筑立面点云的镜像噪声自动去除方法
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作者 蔡成峰 刘德儿 杨勇 《测绘地理信息》 2025年第6期101-106,共6页
针对三维激光扫描仪在采集建筑立面点云的过程中产生镜像点云噪声,以及散乱点云去噪方法不适用前者的问题,依据镜像点云噪声和对应实际点云的空间特征,提出一种镜像点云噪声识别与去除方法。首先,使用直通滤波和欧式聚类算法分离出主要... 针对三维激光扫描仪在采集建筑立面点云的过程中产生镜像点云噪声,以及散乱点云去噪方法不适用前者的问题,依据镜像点云噪声和对应实际点云的空间特征,提出一种镜像点云噪声识别与去除方法。首先,使用直通滤波和欧式聚类算法分离出主要建筑立面点云和待去噪点云;其次,使用随机采样一致性算法将建筑立面点云进行分离,随后将其二维格网化,使用“空洞”思想寻找窗户边框点云,再次使用随机采样一致性算法拟合出窗户边框点云的方程系数;最后,将系数和待去噪点云代入空间特征和空间分布相似性检测算法中得到镜像点云噪声索引,并利用索引去除噪声。为验证本文方法的可行性与有效性,选取两份有着镜像点云噪声的点云数据进行了实验与分析。实验结果表明,该方法能够有效识别并去除镜像点云噪声,其中的镜像点云噪声识别精度达到90%以上。 展开更多
关键词 随机采样一致性 空间特征 镜像噪声 点云去噪
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