點(diǎn)云局部特征描述與匹配研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-29 01:21
建立點(diǎn)云序列之間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系是三維計(jì)算機(jī)視覺和模式識(shí)別領(lǐng)域中一個(gè)基礎(chǔ)而關(guān)鍵的問(wèn)題,在三維重建、目標(biāo)識(shí)別與跟蹤、地圖構(gòu)建與定位、物體抓取等方面均有著廣泛的應(yīng)用,是目前研究領(lǐng)域關(guān)注和研究的熱點(diǎn)。這種對(duì)應(yīng)關(guān)系的建立主要依賴對(duì)點(diǎn)云局部局部區(qū)域進(jìn)行特征描述與特征匹配。點(diǎn)云局部特征描述的目標(biāo)在于利用特征向量來(lái)表征隱含在局部曲面內(nèi)的幾何與空間信息,特征匹配旨在通過(guò)度量?jī)山M點(diǎn)云特征集中任意兩個(gè)特征之間的相似性確定初始對(duì)應(yīng)關(guān)系并篩選出正確的匹配子集。但是,實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中經(jīng)常帶有噪聲、數(shù)據(jù)分辨率變化、遮擋和嘈雜等干擾,將使點(diǎn)云局部特征描述和匹配性能顯著退化。為了有效解決上述問(wèn)題,本文提出了如下方法:首先,針對(duì)在噪聲、數(shù)據(jù)分辨率變化、遮擋和嘈雜情況下的穩(wěn)定特征描述問(wèn)題,本文提出了基于正交投影(triple orthogonal local depth images,TOLDI)的點(diǎn)云局部描述子。為了達(dá)到旋轉(zhuǎn)不變性和對(duì)局部空間信息的充分解碼,本文提出利用法向量和加權(quán)投影向量為點(diǎn)云局部曲面計(jì)算局部參考坐標(biāo)系,該局部坐標(biāo)系具有可重復(fù)性高、泛化性強(qiáng)的特點(diǎn);谠摼植繀⒖甲鴺(biāo)系,本文提出一種新的形狀特征表達(dá)方式,...
【文章來(lái)源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:156 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 課題的研究意義
1.3 點(diǎn)云局部特征描述研究現(xiàn)狀
1.4 特征匹配研究現(xiàn)狀
1.5 點(diǎn)云配準(zhǔn)研究現(xiàn)狀
1.6 主要研究?jī)?nèi)容
1.7 課題來(lái)源及行文安排
2 基于正交投影的點(diǎn)云局部特征描述(TOLDI)
2.1 引言
2.2 正交投影特征描述
2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
2.4 本章小結(jié)
3 基于旋轉(zhuǎn)輪廓的點(diǎn)云局部浮點(diǎn)型和二值化特征描述(RCS)
3.1 引言
3.2 旋轉(zhuǎn)輪廓特征(RCS)
3.3 RCS的二值化變種
3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.5 本章小結(jié)
4 基于深度學(xué)習(xí)的點(diǎn)云局部特征融合
4.1 引言
4.2 基于NN的特征融合方法
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
4.4 本章小結(jié)
5 基于旋轉(zhuǎn)輪廓(RCS)特征和匹配投票的點(diǎn)云配準(zhǔn)重建算法
5.1 引言
5.2 兩兩配準(zhǔn)算法
5.3 多目配準(zhǔn)算法
5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
5.5 本章小結(jié)
6 非合作目標(biāo)位姿估計(jì)與三維重建
6.1 引言
6.2 非合作目標(biāo)位姿估計(jì)
6.3 非合作目標(biāo)三維重建
6.4 集成系統(tǒng)軟件
6.5 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
7.1 主要研究?jī)?nèi)容
7.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
7.3 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄A 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的科研成果
附錄B 發(fā)表的學(xué)術(shù)論文、發(fā)明專利與學(xué)位論文的關(guān)系
附錄C 作者在博士期間主要參與的課題
本文編號(hào):3166557
【文章來(lái)源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:156 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 課題的研究意義
1.3 點(diǎn)云局部特征描述研究現(xiàn)狀
1.4 特征匹配研究現(xiàn)狀
1.5 點(diǎn)云配準(zhǔn)研究現(xiàn)狀
1.6 主要研究?jī)?nèi)容
1.7 課題來(lái)源及行文安排
2 基于正交投影的點(diǎn)云局部特征描述(TOLDI)
2.1 引言
2.2 正交投影特征描述
2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
2.4 本章小結(jié)
3 基于旋轉(zhuǎn)輪廓的點(diǎn)云局部浮點(diǎn)型和二值化特征描述(RCS)
3.1 引言
3.2 旋轉(zhuǎn)輪廓特征(RCS)
3.3 RCS的二值化變種
3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.5 本章小結(jié)
4 基于深度學(xué)習(xí)的點(diǎn)云局部特征融合
4.1 引言
4.2 基于NN的特征融合方法
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
4.4 本章小結(jié)
5 基于旋轉(zhuǎn)輪廓(RCS)特征和匹配投票的點(diǎn)云配準(zhǔn)重建算法
5.1 引言
5.2 兩兩配準(zhǔn)算法
5.3 多目配準(zhǔn)算法
5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
5.5 本章小結(jié)
6 非合作目標(biāo)位姿估計(jì)與三維重建
6.1 引言
6.2 非合作目標(biāo)位姿估計(jì)
6.3 非合作目標(biāo)三維重建
6.4 集成系統(tǒng)軟件
6.5 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
7.1 主要研究?jī)?nèi)容
7.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
7.3 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄A 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的科研成果
附錄B 發(fā)表的學(xué)術(shù)論文、發(fā)明專利與學(xué)位論文的關(guān)系
附錄C 作者在博士期間主要參與的課題
本文編號(hào):3166557
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