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基于3D-Harris与FPFH改进的3D-NDT配准算法
被引量：
22
1
作者
范强
刘鹏
+1 位作者
杨俊
周沛希
《图学学报》
CSCD
北大核心
2020年第4期567-575,共9页
针对传统点云配准三维正态分布变换(3D-NDT)、迭代最近点(ICP)算法在未给定初始配准估计的情况下配准效果不佳、配准时间长、误差较大的缺陷,提出了精准且相对高效的点云匹配算法。首先,运用3D-Harris算法识别每一幅点云的关键点,并以...
针对传统点云配准三维正态分布变换(3D-NDT)、迭代最近点(ICP)算法在未给定初始配准估计的情况下配准效果不佳、配准时间长、误差较大的缺陷,提出了精准且相对高效的点云匹配算法。首先,运用3D-Harris算法识别每一幅点云的关键点,并以此为基本点建立局部参考框架,计算快速点特征直方图(FPFH)描述子;之后,使用最小中值法(LMeds)中的对应估计算法排除不准确的点对应关系,得到含有对应三维特征关系的特征点对。计算粗配准所需的变换矩阵,完成初步匹配。随后,根据3D-NDT算法将点云数据空间体素化,运用概率分布函数完成最终的点云进行精确地匹配。使用改进配准将3组分别从网络下载的较少噪声、大规模与Kinect V2.0采集的较多噪声、大规模的2组重叠度不同的点云数据匹配到同一个空间参考框架中,并通过精度分析对比经典3D-NDT,ICP等算法。实验结果证明,该算法在迭代次数较低时,可使室内场景点云数据完成精度较高的配准且受噪声影响较小,但如何将算法的复杂度适当降低,缩短配准时间需要更进一步的研究。
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关键词
三维正态分布变换
3D-Harris特征点
快速点特征直方图
最小中值法
点云配准
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职称材料
一种新的高精度的L-M基本矩阵估计算法
被引量：
2
2
作者
毛雁明
冯乔生
《计算机工程与应用》
CSCD
2012年第20期191-194,205,共5页
分析了基于随机抽样检测思想的现有鲁棒算法在基本矩阵估计中存在的不足,结合LMedS和M估计法各自的优点,提出一种新的高精度的L-M基本矩阵估计算法。利用LMedS思想方法获得内点集,此时内点集通常情况下不包含误匹配,但仍存在位置误差,用...
分析了基于随机抽样检测思想的现有鲁棒算法在基本矩阵估计中存在的不足,结合LMedS和M估计法各自的优点,提出一种新的高精度的L-M基本矩阵估计算法。利用LMedS思想方法获得内点集,此时内点集通常情况下不包含误匹配,但仍存在位置误差,用Torr-M估计法计算基本矩阵,因为当匹配点只存在位置误差时,用M估计法得到的基本矩阵非常精确。大量的模拟实验和真实图像实验数据表明,在高斯噪声和误匹配存在的情况下,该算法具有更高的鲁棒性和精确度。
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关键词
基本矩阵
最小
平方
中值
法
M估计
法
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职称材料
无人机视觉辅助着陆中的姿态和位置估算
被引量：
5
3
作者
李飞
唐大全
+2 位作者
沈宁
尹洪伟
唐波
《电光与控制》
北大核心
2012年第1期69-73,共5页
无人机安全着陆是无人机研究的重点和难点,为了提高无人机在公路等简易机场着陆的安全性,提出了基于少量任意分布特征点估计无人机姿态和位置的计算机视觉算法。解算无人机着陆过程中相对跑道的位置和姿态是文章核心;首先利用N点算法解...
无人机安全着陆是无人机研究的重点和难点,为了提高无人机在公路等简易机场着陆的安全性,提出了基于少量任意分布特征点估计无人机姿态和位置的计算机视觉算法。解算无人机着陆过程中相对跑道的位置和姿态是文章核心;首先利用N点算法解算出特征点在摄像机坐标系上的坐标,然后利用正交化算法求出摄像机坐标系和跑道坐标系之间的旋转矩阵和平移向量;针对特征点的成像过程容易受噪声影响的情况,引入了最小中值法,减小噪声的影响,提高算法的鲁棒性,并解算出姿态和位置;通过卡尔曼滤波方法,进一步提高位置和姿态的精度。仿真结果表明:所提算法满足无人机自主着陆的精度要求。
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关键词
无人机
视觉着陆
N点算
法
正交化
最小中值法
卡尔曼滤波
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职称材料
题名
基于3D-Harris与FPFH改进的3D-NDT配准算法
被引量：
22
1
作者
范强
刘鹏
杨俊
周沛希
机构
辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院
辽宁师范大学城市与环境学院
出处
《图学学报》
CSCD
北大核心
2020年第4期567-575,共9页
基金
国家自然科学基金项目(41771178)。
文摘
针对传统点云配准三维正态分布变换(3D-NDT)、迭代最近点(ICP)算法在未给定初始配准估计的情况下配准效果不佳、配准时间长、误差较大的缺陷,提出了精准且相对高效的点云匹配算法。首先,运用3D-Harris算法识别每一幅点云的关键点,并以此为基本点建立局部参考框架,计算快速点特征直方图(FPFH)描述子;之后,使用最小中值法(LMeds)中的对应估计算法排除不准确的点对应关系,得到含有对应三维特征关系的特征点对。计算粗配准所需的变换矩阵,完成初步匹配。随后,根据3D-NDT算法将点云数据空间体素化,运用概率分布函数完成最终的点云进行精确地匹配。使用改进配准将3组分别从网络下载的较少噪声、大规模与Kinect V2.0采集的较多噪声、大规模的2组重叠度不同的点云数据匹配到同一个空间参考框架中,并通过精度分析对比经典3D-NDT,ICP等算法。实验结果证明,该算法在迭代次数较低时,可使室内场景点云数据完成精度较高的配准且受噪声影响较小,但如何将算法的复杂度适当降低,缩短配准时间需要更进一步的研究。
关键词
三维正态分布变换
3D-Harris特征点
快速点特征直方图
最小中值法
点云配准
Keywords
3D normal distributions transform
3D-Harris key points
fast point feature histograms
least median of squares
point cloud registration
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
一种新的高精度的L-M基本矩阵估计算法
被引量：
2
2
作者
毛雁明
冯乔生
机构
宁德师范学院计算机系
云南师范大学信息学院
出处
《计算机工程与应用》
CSCD
2012年第20期191-194,205,共5页
基金
福建省自然科学基金(No.2009j01294)
宁德师范高等专科学校科研资助项目(No.2009Y034)
宁德师范学院"服务海西建设"资助项目(No.2010H313)
文摘
分析了基于随机抽样检测思想的现有鲁棒算法在基本矩阵估计中存在的不足,结合LMedS和M估计法各自的优点,提出一种新的高精度的L-M基本矩阵估计算法。利用LMedS思想方法获得内点集,此时内点集通常情况下不包含误匹配,但仍存在位置误差,用Torr-M估计法计算基本矩阵,因为当匹配点只存在位置误差时,用M估计法得到的基本矩阵非常精确。大量的模拟实验和真实图像实验数据表明,在高斯噪声和误匹配存在的情况下,该算法具有更高的鲁棒性和精确度。
关键词
基本矩阵
最小
平方
中值
法
M估计
法
Keywords
fundamental matrix
Least Median of Squares （LMedS）
M-estimators
分类号
TP393 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
无人机视觉辅助着陆中的姿态和位置估算
被引量：
5
3
作者
李飞
唐大全
沈宁
尹洪伟
唐波
机构
海军航空工程学院
中国人民解放军
出处
《电光与控制》
北大核心
2012年第1期69-73,共5页
文摘
无人机安全着陆是无人机研究的重点和难点,为了提高无人机在公路等简易机场着陆的安全性,提出了基于少量任意分布特征点估计无人机姿态和位置的计算机视觉算法。解算无人机着陆过程中相对跑道的位置和姿态是文章核心;首先利用N点算法解算出特征点在摄像机坐标系上的坐标,然后利用正交化算法求出摄像机坐标系和跑道坐标系之间的旋转矩阵和平移向量;针对特征点的成像过程容易受噪声影响的情况,引入了最小中值法,减小噪声的影响,提高算法的鲁棒性,并解算出姿态和位置;通过卡尔曼滤波方法,进一步提高位置和姿态的精度。仿真结果表明:所提算法满足无人机自主着陆的精度要求。
关键词
无人机
视觉着陆
N点算
法
正交化
最小中值法
卡尔曼滤波
Keywords
UAV
vision assisted landing
N-point algorithm
orthogonalization
least-median-squares algorithm
Kalman filter
分类号
V249.31 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
TP391.7 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于3D-Harris与FPFH改进的3D-NDT配准算法
范强
刘鹏
杨俊
周沛希
《图学学报》
CSCD
北大核心
2020
22
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
一种新的高精度的L-M基本矩阵估计算法
毛雁明
冯乔生
《计算机工程与应用》
CSCD
2012
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
无人机视觉辅助着陆中的姿态和位置估算
李飞
唐大全
沈宁
尹洪伟
唐波
《电光与控制》
北大核心
2012
5
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职称材料
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