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题名基于快速点特征直方图的树木点云配准
被引量：9
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作者
林榆森
李秋洁
陈婷
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机构
南京林业大学机械电子工程学院
南京理工大学自动化学院
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出处
《中国农机化学报》
北大核心
2022年第2期155-162,共8页
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基金
国家自然科学基金项目(31901239)
江苏省农业科技自主创新资金(CX(18)1007)。
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文摘
随着农林业智能化与信息化发展,树木三维重建技术成为国内外研究的热点。为获取具有颜色信息的树木三维点云,需配准不同视角下的彩色点云数据,为果树三维重建提供基础数据。为此采用仿真树模拟果树,提出一种基于快速点特征直方图(FPFH)的树木点云配准方法,通过添加标定物增加具有稳定FPFH特征的点云个数,从而提高点对配准精度。首先,采用第二代Kinect相机获取树木多个视角的RGB图像和深度图像,通过数据融合、背景去除、滤波等预处理步骤,得到待配准的树木彩色点云数据。然后,使用采样一致性初始配准算法(SAC-IA)根据FPFH特征寻找不同视角下的匹配点对,求取近似变换矩阵。最后,采用最近点迭代算法(ICP)优化初始配准结果。此外,探讨Kinect采集距离、高度、视角差对配准精度的影响,确定最佳的数据采集方式:相机到树木中心的距离为2 m,相机高度为10 cm,每次扫描间隔45°。试验结果表明:设置标定物可以获取鉴别力更强的FPFH特征,提高配准精度,最终配准误差小于1.9 cm。
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关键词
树木点云配准
快速点特征直方图
Kinect相机
采样一致性初始配准
最近点迭代
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Keywords
registration of tree point cloud
fast point feature histogram
Kinect camera
sample consensus-initial alignment
iterative closest point
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分类号
TP391
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
S24
[农业科学—农业电气化与自动化]
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