發(fā)布時(shí)間：2017-12-11 18:32

  本文關(guān)鍵詞：基于點(diǎn)云配準(zhǔn)的3D物體檢測與定位

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【摘要】：隨著微軟Kinect和華碩Xtion等低成本高精度的三維傳感器的流行,三維物體識(shí)別已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)視覺研究中的一個(gè)熱門領(lǐng)域,在機(jī)器人3D場景感知與導(dǎo)航、無人汽車自動(dòng)駕駛、人機(jī)交互、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。由于現(xiàn)實(shí)場景的復(fù)雜性,比如遮擋干擾、點(diǎn)云紋理較少、目標(biāo)物體過于平滑等因素,目前的三維物體識(shí)別面臨著重大的挑戰(zhàn)。三維物體識(shí)別中的關(guān)鍵技術(shù)是匹配配準(zhǔn),場景越復(fù)雜匹配識(shí)別時(shí)就越容易出現(xiàn)偽對應(yīng)對,怎樣在復(fù)雜3D場景中有效精準(zhǔn)地匹配對應(yīng)對成為當(dāng)今三維物體識(shí)別的研究重點(diǎn)。本文針對不同復(fù)雜程度的3D場景和多目標(biāo)實(shí)例的3D場景,提出一種基于改進(jìn)的點(diǎn)云法矢及C-SHOT特征的3D物體識(shí)別方法,這種方法能夠準(zhǔn)確的同時(shí)識(shí)別復(fù)雜點(diǎn)云中的多個(gè)目標(biāo)及相應(yīng)位姿。具體做法是:在估計(jì)RGB-D數(shù)據(jù)的點(diǎn)云法矢時(shí)將鄰域點(diǎn)距離信息考慮在內(nèi),計(jì)算帶距離權(quán)重的協(xié)方差矩陣得到更精確的點(diǎn)云法矢,根據(jù)特征點(diǎn)處法矢與鄰域法矢的夾角余弦構(gòu)造點(diǎn)云形狀直方圖,同時(shí)統(tǒng)計(jì)點(diǎn)云紋理直方圖并與形狀直方圖融合成C-SHOT描述符;然后對場景與模板分別提取C-SHOT特征,利用Kd樹快速求得對應(yīng)對,引入3D霍夫投票機(jī)制,并結(jié)合點(diǎn)云局部坐標(biāo)系克服噪聲遮擋問題完成多目標(biāo)初識(shí)別;最后基于LM-ICP實(shí)現(xiàn)精確配準(zhǔn)及位姿估計(jì),畫出目標(biāo)包圍盒,本文采用基準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫3D CVLab以及采集實(shí)驗(yàn)室真實(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果驗(yàn)證了該方法的精確性和有效性。
【學(xué)位授予單位】：中國民航大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP391.41

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本文編號(hào)：1279532