隨著點(diǎn)云獲取技術(shù)的提高和以微軟的Kinect為先導(dǎo)的低成本點(diǎn)云獲取設(shè)備的大量上市,三維重建技術(shù)在逆向工程、機(jī)器視覺、虛擬現(xiàn)實(shí)、人機(jī)交互等諸多領(lǐng)域的應(yīng)用更加廣泛。點(diǎn)云配準(zhǔn)技術(shù)作為三維重建技術(shù)的重要環(huán)節(jié),很多學(xué)者都對(duì)配準(zhǔn)算法進(jìn)行改進(jìn)研究,但是針對(duì)無任何預(yù)知信息的散亂點(diǎn)云,現(xiàn)有的迭代最近點(diǎn)(ICP)算法難以在配準(zhǔn)速度與配準(zhǔn)精度之間取得很好的平衡。為了解決這一問題,本文提出了一種基于關(guān)鍵點(diǎn)的彩色點(diǎn)云初始配準(zhǔn)算法和基于顏色特征的ICP點(diǎn)云精確配準(zhǔn)算法。本文具體的研究工作如下。首先,針對(duì)現(xiàn)有初始配準(zhǔn)算法在配準(zhǔn)散亂點(diǎn)云時(shí)速度慢及精度低的問題,提出了一種基于關(guān)鍵點(diǎn)的彩色點(diǎn)云初始配準(zhǔn)算法。該算法采用體素化網(wǎng)格下采樣法提取關(guān)鍵點(diǎn)云,通過對(duì)兩片待配準(zhǔn)點(diǎn)云分別提取關(guān)鍵點(diǎn),減少配準(zhǔn)過程中參與點(diǎn)的數(shù)量,提高配準(zhǔn)速度,在查找對(duì)應(yīng)點(diǎn)對(duì)過程中引入點(diǎn)的顏色特征,結(jié)合快速點(diǎn)特征直方圖(FPFH)匹配對(duì)應(yīng)點(diǎn)對(duì),利用隨機(jī)采樣一致性(RANSAC)算法去除錯(cuò)誤點(diǎn)對(duì),提高點(diǎn)云配準(zhǔn)精度。然后,針對(duì)現(xiàn)有的ICP算法配準(zhǔn)散亂點(diǎn)云時(shí)速度過慢的問題,提出了一種基于顏色特征的ICP精確配準(zhǔn)算法。該算法采用k維樹(kd-tree)加快搜索對(duì)應(yīng)點(diǎn)...

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 點(diǎn)云配準(zhǔn)技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 點(diǎn)云初始配準(zhǔn)技術(shù)
        1.2.2 點(diǎn)云精確配準(zhǔn)技術(shù)
    1.3 主要的研究內(nèi)容
    1.4 論文組織結(jié)構(gòu)
第2章 三維點(diǎn)云配準(zhǔn)相關(guān)理論基礎(chǔ)
    2.1 引言
    2.2 點(diǎn)云配準(zhǔn)技術(shù)的相關(guān)概念
        2.2.1 點(diǎn)云數(shù)據(jù)的鄰域
        2.2.2 法向量
        2.2.3 快速點(diǎn)特征直方圖描述子
        2.2.4 HSV顏色空間
    2.3 剛體變換
        2.3.1 剛體變換的定義
        2.3.2 剛體變換的參數(shù)求解
    2.4 本章小結(jié)
第3章 基于關(guān)鍵點(diǎn)的彩色點(diǎn)云初始配準(zhǔn)算法
    3.1 引言
    3.2 研究目標(biāo)和思路
    3.3 基于關(guān)鍵點(diǎn)的彩色點(diǎn)云初始配準(zhǔn)算法
        3.3.1 提取關(guān)鍵點(diǎn)
        3.3.2 基于FPFH和顏色特征的對(duì)應(yīng)點(diǎn)對(duì)查找
        3.3.3 RANSAC去除錯(cuò)誤對(duì)應(yīng)點(diǎn)對(duì)
        3.3.4 初始配準(zhǔn)參數(shù)設(shè)置
        3.3.5 基于關(guān)鍵點(diǎn)的彩色點(diǎn)云初始配準(zhǔn)算法
    3.4 本章小結(jié)
第4章 基于顏色特征的ICP精確配準(zhǔn)算法
    4.1 引言
    4.2 傳統(tǒng)ICP配準(zhǔn)算法簡介
    4.3 基于顏色特征的ICP精確配準(zhǔn)算法
        4.3.1 匹配對(duì)應(yīng)點(diǎn)對(duì)
        4.3.2 篩選對(duì)應(yīng)點(diǎn)對(duì)
        4.3.3 精確配準(zhǔn)參數(shù)設(shè)置
        4.3.4 基于顏色特征的ICP精確配準(zhǔn)算法
    4.4 本章小結(jié)
第5章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)環(huán)境介紹
        5.2.1 環(huán)境配置及采集設(shè)備介紹
        5.2.2 PCL簡介
    5.3 基于關(guān)鍵點(diǎn)的彩色點(diǎn)云初始配準(zhǔn)算法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    5.4 基于顏色特征的ICP精確配準(zhǔn)算法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝



本文編號(hào)：3865876