【摘要】：隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展,基于三維點(diǎn)云的目標(biāo)識(shí)別變得越來(lái)越重要,成為了最近的熱門(mén)話(huà)題。由于三維掃描設(shè)備的精確度以及目標(biāo)場(chǎng)景中各種因素的影響,使得獲得的點(diǎn)云會(huì)受到例如噪聲、目標(biāo)遮擋以及點(diǎn)云密度的影響。這些影響,增加了目標(biāo)識(shí)別的難度和精確度。本文主要對(duì)三維點(diǎn)云在濾波和關(guān)鍵點(diǎn)提取進(jìn)行了改進(jìn)。在濾波方面,首先計(jì)算出模型中每個(gè)點(diǎn)的k-最近領(lǐng)域點(diǎn),然后計(jì)算k-最近領(lǐng)域內(nèi)每個(gè)點(diǎn)的高斯曲率以及所有點(diǎn)的平均高斯曲率,最后通過(guò)比較每個(gè)點(diǎn)的高斯曲率和平均高斯曲率,將模型中的點(diǎn)分成了兩類(lèi),一類(lèi)是大于平均高斯曲率的點(diǎn)集,另一類(lèi)則是小于平均高斯曲率的點(diǎn)集。小于平均高斯曲率的點(diǎn)集,被視為模型中表面特征變化相對(duì)比較小,即模型表面比較平滑的區(qū)域,對(duì)其采用傳統(tǒng)的中值濾波方式進(jìn)行濾波。大于平均高斯曲率的點(diǎn)集,被視為點(diǎn)云模型中特征變換比較明顯的區(qū)域,則采用改進(jìn)后的多邊濾波方法進(jìn)行濾波。其中,多邊濾波的改進(jìn)主要體現(xiàn)在:為了使采樣點(diǎn)與其鄰域內(nèi)點(diǎn)之間的距離對(duì)降噪效果產(chǎn)生較小的的影響,本文對(duì)多邊降噪算法中的權(quán)重函數(shù)進(jìn)行了加權(quán)處理。從而使距離采樣點(diǎn)相對(duì)比較遠(yuǎn)的區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的濾波影響就越小,提高濾波效果。在關(guān)鍵點(diǎn)提取方面,主要研究了目前識(shí)別效果比較好的SIFT3D、Harris3D、ISS3D、NARF關(guān)鍵點(diǎn)提取方法。并且通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比的方式,分析了每一種關(guān)鍵點(diǎn)提取方式的優(yōu)點(diǎn)以及缺點(diǎn)。為了結(jié)合各種關(guān)鍵點(diǎn)提取方法的優(yōu)點(diǎn),本文提出了一種多關(guān)鍵點(diǎn)提取方法相結(jié)合的提取算法實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵點(diǎn)的提取。最終通過(guò)實(shí)驗(yàn)表明,本文提出的關(guān)鍵點(diǎn)提取方法對(duì)噪聲和模型的旋轉(zhuǎn)變換都有很好的魯棒性。本文對(duì)改進(jìn)后的濾波方法以及關(guān)鍵點(diǎn)提取方法進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看:在濾波方面,改進(jìn)后的濾波方法對(duì)點(diǎn)云中的噪聲有很好的魯棒性。最后為了驗(yàn)證本文改進(jìn)的算法在目標(biāo)識(shí)別過(guò)程中的效果,在本文的最后一章,通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法在不同噪聲強(qiáng)度下以及模型旋轉(zhuǎn)變換下進(jìn)行了大量驗(yàn)證。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TP391.72;TN713
【圖文】：

圖 2.1 Kinect 三維數(shù)據(jù)點(diǎn)獲取設(shè)備 圖 2.2 Atos 三維數(shù)據(jù)點(diǎn)獲取設(shè)備在使用三維點(diǎn)云掃描儀器采集數(shù)據(jù)點(diǎn)的時(shí)候，由于各種各樣不確定的因素的影響，使得通過(guò)三維電子掃描設(shè)備獲取得到的數(shù)據(jù)點(diǎn)中總是會(huì)夾雜著一些噪聲點(diǎn)。一般可以把噪聲分為下面幾類(lèi)：

圖 2.1 Kinect 三維數(shù)據(jù)點(diǎn)獲取設(shè)備 圖 2.2 Atos 三維數(shù)據(jù)點(diǎn)獲取設(shè)備在使用三維點(diǎn)云掃描儀器采集數(shù)據(jù)點(diǎn)的時(shí)候，由于各種各樣不確定的因素的影響，使得通過(guò)三維電子掃描設(shè)備獲取得到的數(shù)據(jù)點(diǎn)中總是會(huì)夾雜著一些噪聲點(diǎn)。一般可以把噪聲分為下面幾類(lèi)：

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

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本文編號(hào)：2723983