針對(duì)ICP算法在點(diǎn)云配準(zhǔn)時(shí)存在對(duì)初始位置敏感、易陷入局部最優(yōu)的缺陷,提出一種基于布谷鳥(niǎo)優(yōu)化算法的點(diǎn)云配準(zhǔn)方法。對(duì)輸入點(diǎn)云的均勻采樣,并基于領(lǐng)域半徑約束的固有形狀特征點(diǎn)(Intrinsic Shape Signature, ISS)提取進(jìn)一步簡(jiǎn)化點(diǎn)云。通過(guò)布谷鳥(niǎo)算法萊維飛行全局搜索更新策略完成對(duì)點(diǎn)云較好的初始配準(zhǔn),得到空間變換矩陣參數(shù)。利用k-D樹(shù)(k-Dimension tree)近鄰搜索方法加快對(duì)應(yīng)點(diǎn)的搜索速度,以提高點(diǎn)云ICP精細(xì)配準(zhǔn)的效率。通過(guò)對(duì)不同初始位置的點(diǎn)云庫(kù)模型進(jìn)行配準(zhǔn)實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明該算法能有效克服ICP算法的缺陷,其全局搜索性能與尋優(yōu)精度更具優(yōu)勢(shì),抗噪性好,配準(zhǔn)精度高,魯棒性強(qiáng)。

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圖1CS+ICP與傳統(tǒng)的ICP的配準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)對(duì)比

表6本文算法與傳統(tǒng)的ICP在初始位置變換下的配準(zhǔn)比較序號(hào)旋轉(zhuǎn)角度平移參數(shù)ICPCS+ICPRMStICPRMStCStICP′tsum1π/4,-π/4,-π/40.04,-0.03,0.041.0755E-0219.561.7844E-039....

圖1CS+ICP與傳統(tǒng)的ICP的配準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)對(duì)比

圖1CS+ICP與傳統(tǒng)的ICP的配準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)對(duì)比表6中,旋轉(zhuǎn)角度是指沿三個(gè)坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)的角度大小,平移參數(shù)表示沿三個(gè)坐標(biāo)軸平移的數(shù)值,tICP、tCS、tICP′、tsum分別表示直接用ICP配準(zhǔn)時(shí)間、本文CS粗配準(zhǔn)時(shí)間、ICP精配準(zhǔn)時(shí)間和本文粗精配準(zhǔn)總的時(shí)間,時(shí)間單位為s。

本文編號(hào)：3973639