基于图卷积特征提取的低重叠率点云配准方法

1

作者 张元 阎雨梦 +2 位作者 张乐 庞敏 韩慧妍 《激光与红外》 北大核心 2025年第6期969-977,共9页

在低重叠率点云配准中,传统方法因特征稀疏且难以匹配,在大位姿误差或复杂变换场景下容易陷入局部最优,影响配准精度。为解决这些问题,本文提出了一种渐进特征融合金字塔网络的自适应图卷积模型,通过从粗到细寻找点云之间的对应关系。... 在低重叠率点云配准中,传统方法因特征稀疏且难以匹配,在大位姿误差或复杂变换场景下容易陷入局部最优,影响配准精度。为解决这些问题,本文提出了一种渐进特征融合金字塔网络的自适应图卷积模型,通过从粗到细寻找点云之间的对应关系。首先利用自适应图卷积(AGConv)提取和编码空间特征,然后使用渐进特征金字塔网络(AFPN)跨多个尺度融合语义信息,共同提高模型在复杂三维场景理解与分析任务上的性能;其次引入几何Transformer增强模型对全局结构和关联性的理解能力,并实现高质量超点匹配;最后结合AGConv和AFPN设计了一种局部到全局的配准方法,利用骨干学习到的局部点特征并通过叠加点匹配解决全局歧义问题,提高算法鲁棒性。实验证明该网络显著提升了低重叠率点云的配准精度。 展开更多

关键词 低重叠率 三维点云 点云配准 自适应图卷积 多尺度特征融合

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受限空间影响的异源点云无缝三维重建技术

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作者 许赵一 赵凡宇 梁传君 《激光杂志》 北大核心 2025年第6期175-180,共6页

由于受限空间中的物体或结构可能导致激光点云数据的遮挡或变形,配准时无法准确地对齐不同来源的点云数据,进而在重建后的模型中,出现缝隙和缺失部分,影响重建后模型的质量和效果。本研究提出考虑受限空间影响的异源点云无缝三维重建技... 由于受限空间中的物体或结构可能导致激光点云数据的遮挡或变形,配准时无法准确地对齐不同来源的点云数据,进而在重建后的模型中,出现缝隙和缺失部分,影响重建后模型的质量和效果。本研究提出考虑受限空间影响的异源点云无缝三维重建技术。首先,结合图论原理完成异源点云的配准;其次,针对配准后点云在受限空间影响下产生的缺失区域,采用基于点云曲面拟合的修补算法对其实施填补,获取完整的点云数据;最后,采用PMVS算法和马尔科夫随机场(MRF)算法,实现异源点云的无缝三维重建。实验结果表明,该方法不仅能提高重建精度,还能显著改善重建质量,成功生成了精细且无缝的三维模型,具有较好的应用价值。 展开更多

关键词 图论原理点云配准 受限空间影响 点云缺失修补 PMVS算法 MRFMRF 点云无缝三维重建

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改进PointNetLK的点云智能配准与位姿图优化方法 被引量：9

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作者 李荣华 董欣基 +2 位作者 薛豪鹏 祁宇峰 张建禹 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期1557-1565,共9页

针对空间在轨服务任务中的非合作目标相对位姿测量问题,提出一种目标可测部位点云的智能配准方法。首先,通过Straight Through滤波算法对半物理仿真平台采集得到的点云进行目标提取,以消除背景数据等杂乱信息;其次,改进PointNetLK神经... 针对空间在轨服务任务中的非合作目标相对位姿测量问题,提出一种目标可测部位点云的智能配准方法。首先,通过Straight Through滤波算法对半物理仿真平台采集得到的点云进行目标提取,以消除背景数据等杂乱信息;其次,改进PointNetLK神经网络点云配准算法,将提取后的点云数据作为输入,从而获得初步配准结果,解决非合作目标先验信息缺失导致的无法配准问题;最后,建立基于位姿图的优化模型,以降低配准误差,提高配准精度。实验结果表明,与传统迭代最近点(ICP)算法相比,配准综合误差从6.3598降低到1.7291,精度提高约72.81%;单次耗时从33.16 s降低到4.2 s,效率提升约87.33%,与当前SM-ICP等其他算法相比,也具有一定的优势。 展开更多

关键词 空间在轨服务 点云配准 深度学习 空间非合作目标 位姿图优化

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基于谱图理论的变压器区域大规模点云轻量化方法

4

作者 杨帆 吴涛 +2 位作者 郝翰学 刁冠勋 李勇 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第23期7528-7541,共14页

点云在电网数字化转型中有重要应用价值。现有方法在处理变压器区域大规模点云时难以兼顾点云轻量化后的视觉效果,导致轻量化点云存在较大视觉失真。该文在点云轻量化时引入视觉失真度,以其最小作为约束,实现点云轻量化后视觉效果最优... 点云在电网数字化转型中有重要应用价值。现有方法在处理变压器区域大规模点云时难以兼顾点云轻量化后的视觉效果,导致轻量化点云存在较大视觉失真。该文在点云轻量化时引入视觉失真度,以其最小作为约束,实现点云轻量化后视觉效果最优。首先基于谱图理论将原始点云转换为图信号,建立轻量化点云视觉信息损失与重采样矩阵间的函数关系;然后以视觉信息损失最小为目标函数,获得一组满足视觉信息损失最小但特征信息和均匀信息比例不同的轻量化点云;进一步,将原始点云和轻量化点云投影到几何和颜色特征域,用一个低维向量表征点云视觉效果,从而选择出视觉失真度最小的轻量化点云;最后,使用基准数据集和包含8000余万个点的变压器区域大规模点云进行了验证。结果表明:所提方法与主流的随机降采样法、体素平均法、非均匀网格法、曲率采样法相比,在轻量化点云的视觉效果方面,分别提升了57.4%、69.2%、62.2%、75.6%。 展开更多

关键词 谱图理论 点云 轻量化 视觉失真 变压器区域

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子图匹配和强化学习增强的三维点云配准 被引量：1

5

作者 张义 董华 +2 位作者 吴巧云 易程 汪俊 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期81-91,共11页

针对低质量三维点云数据配准精度不足、效率低的问题,为了实现低质量点云的精确、快速配准,提出一种基于子图匹配和强化学习的点云配准方法.首先将三维点云配准转化为一系列离散的刚性变换连续作用结果,利用强化学习策略训练一个端到端... 针对低质量三维点云数据配准精度不足、效率低的问题,为了实现低质量点云的精确、快速配准,提出一种基于子图匹配和强化学习的点云配准方法.首先将三维点云配准转化为一系列离散的刚性变换连续作用结果,利用强化学习策略训练一个端到端的模型以迭代输出刚性变换动作;然后对于模型架构,采用双流主干网络分别提取源点云与目标点云的局部特征信息,设计交叉图注意力模块将源点云图和目标点云图中的相似节点关联起来,使用带选通向量的加权实现图节点的聚合,分别获取源点云图与目标点云图的全局特征表示;最后融合源点云图与目标点云图的全局特征,基于融合特征预测离散的刚性变换动作.强化学习策略的引入显著提高了点云配准算法的泛化性,在加入交叉图注意力模块后,点云配准的精度及效率也进一步被提升.在ModelNet40和ScanObjectNN这2个公共基准数据集上与最新的点云配准方法 ReAgent进行实验的结果表明,所提方法能够将旋转误差的均方差数值降低至少0.16,各向同性旋转误差数值也降低至少0.16,有效地提升低质量点云配准的精度. 展开更多

关键词 点云配准 强化学习 图神经网络 子图匹配 交叉图注意力机制

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基于线特征的多视点云配准算法

6

作者 韩一 杨文锋 +2 位作者 徐子扬 刘莉 吉文来 《遥感信息》 CSCD 北大核心 2024年第5期157-161,共5页

针对多视点云配准精度低、稳定性差等问题,提出了基于线特征的多视点云配准模型(line-based multiview point cloud registration,LMR)。基于二分法的点云特征线提取方法获取多视点云特征线,利用李代数求解点云变换矩阵雅可比矩阵,构建... 针对多视点云配准精度低、稳定性差等问题,提出了基于线特征的多视点云配准模型(line-based multiview point cloud registration,LMR)。基于二分法的点云特征线提取方法获取多视点云特征线,利用李代数求解点云变换矩阵雅可比矩阵,构建基于非线性最小二乘优化方法的多视点云配准模型。通过配准地面激光扫描数据集验证了该方法的有效性。定量分析与结果表明,LMR提取多视点云特征线,通过全局优化多视点云位姿参数,有效提高了点云配准精度。 展开更多

关键词 点云配准 迭代最邻近点 非线性优化 特征提取 图优化

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应用改进ICP算法的点云配准 被引量：16

7

作者 杨小青 杨秋翔 +1 位作者 杨剑 郑晓璐 《计算机工程与设计》 北大核心 2015年第9期2457-2461,共5页

针对三维重建领域点云数据配准过程中存在的配准效率低和精度误差大问题,提出一种改进ICP算法。应用盒子结构划分点云数据,对每一独立单元盒提取特征点构建三角形,根据相似原理,选用与其相似度最大的三角形各顶点作为初始对应点对,引入... 针对三维重建领域点云数据配准过程中存在的配准效率低和精度误差大问题,提出一种改进ICP算法。应用盒子结构划分点云数据,对每一独立单元盒提取特征点构建三角形,根据相似原理,选用与其相似度最大的三角形各顶点作为初始对应点对,引入支持度的概念,给出评价准则,使当前待确定点对的成立最大支持其余已确认匹配点对,保证对应点查找的正确性。同理,以现有三角形各边为基准,继续构建新的三角形,完成所有匹配点对的查找。实验结果表明,改进算法较传统ICP算法有大幅提高,缩短配准误差至0.03%,配准效率提高了65%以上,优势明显。 展开更多

关键词 点云配准 ICP算法 盒子结构 相似原理 支持度

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基于单木位置特征的多源树木三维点云配准方法 被引量：5

8

作者 黄洪宇 骆钰波 +3 位作者 唐丽玉 李肖肖 彭巍 陈崇成 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期96-107,共12页

【目的】针对不同观测平台获得的树木三维点云特征少、重叠率低、配准较难的问题,以不同视角不同平台的森林点云数据为输入,根据单木平面位置分布一致性原则,提出一种适用于多类型数据的无标记森林点云自动配准方法,实现以单木对象为语... 【目的】针对不同观测平台获得的树木三维点云特征少、重叠率低、配准较难的问题,以不同视角不同平台的森林点云数据为输入,根据单木平面位置分布一致性原则,提出一种适用于多类型数据的无标记森林点云自动配准方法,实现以单木对象为语义特征的点对匹配。【方法】首先从不同类型点云数据中分别提取单木平面位置:对于侧视型点云,基于点云主方向离散度与主方向竖直角度偏差剔除部分非主干点云,采用体素点云剖分的连通分量分割方法识别单木主干,统计单木主干点云体素垂直分布最大值点作为单木平面位置;对于俯视型点云,采用标记分水岭算法分割冠层高度模型,提取单木并识别冠层顶点作为单木平面位置。然后以提取的单木平面位置为特征点,基于Laplace谱图匹配理论获取配准矩阵,完成4自由度点云粗配准。最后,采用主干点云匹配完成侧视与侧视点云的精配准,采用全局点云最近点迭代法与主干点云匹配完成侧视与俯视点云的精配准。【结果】侧视-侧视点云配准精度优于侧视-俯视点云,侧视-侧视点云粗配准平均误差为0.24 m,精配准平均误差为0.08 m;侧视-俯视点云粗配准平均误差为1.07 m,全局点云最近点迭代法平均误差为0.44 m,机载激光点云与侧视点云经主干点云匹配后,平均误差为0.36 m。【结论】本研究立足于森林环境,借鉴由粗到精的配准思路,综合多种算法,提出一种适用于多源点云数据类型的配准方法,并通过试验证明了方法的可行性。基于单木位置特征的多源树木三维点云配准方法适用于森林、城市园林绿地等垂直生长结构较为明显的树木配准,可为森林资源调查与评估提供坐标统一、较为完整的高精度三维测量数据。 展开更多

关键词 点云 配准 单木分割 特征提取 图匹配

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基于集成式因子图优化的煤矿巷道移动机器人三维地图构建 被引量：11

9

作者 邹筱瑜 黄鑫淼 +3 位作者 王忠宾 房东圣 潘杰 司垒 《工矿自动化》 北大核心 2022年第12期57-67,92,共12页

煤矿井下移动机器人作业精度严重依赖于同步定位与建图(SLAM)技术的准确性。井下长直巷道存在特征缺失、光照条件差等问题,导致激光里程计和视觉里程计易失效,因而限制了传统SLAM方法在煤矿巷道的有效应用,且目前SLAM方法的研究主要聚... 煤矿井下移动机器人作业精度严重依赖于同步定位与建图(SLAM)技术的准确性。井下长直巷道存在特征缺失、光照条件差等问题,导致激光里程计和视觉里程计易失效,因而限制了传统SLAM方法在煤矿巷道的有效应用,且目前SLAM方法的研究主要聚焦于多传感融合建图方法,较少关注激光SLAM方法建图精度的提升。针对上述问题,面向移动机器人在煤矿巷道的建图需求,提出了一种基于集成式因子图优化的煤矿巷道移动机器人三维地图构建方法,采用前端构建和后端优化的策略,设计了前端点云配准模块和基于滤波、图优化的后端构建方法,使建图结果更准确、适应性更强。针对煤矿长直巷道环境退化导致三维激光点云配准精度低的问题,融合迭代最近点(ICP)和正态分布变换(NDT)算法,兼顾点云几何特征和概率分布特征,设计了集成式前端点云配准模块,实现了点云的精确配准。针对三维激光SLAM后端优化问题,研究了基于位姿图和因子图优化的后端构建方法,构建了集成ICP和NDT相对位姿因子的因子图优化模型,以准确估计移动机器人位姿。分别利用公开数据集KITTI和模拟巷道点云数据集对三维地图构建方法在不同工况下的性能进行了实验验证。公开数据集KITTI上的实验结果表明:在全局一致性上,该方法与传统基于特征点匹配的A−LOAM方法和基于平面分割及特征点提取的LeGO−LOAM方法具有相似的性能,在建图局部精度上优于其他2种方法。模拟巷道点云数据集上的实验结果表明:该方法具有显著优势,通过因子图优化,可得到一致性较高的三维地图,提升了煤矿巷道三维地图构建的精度及鲁棒性,解决了井下长直巷道特征点缺失、激光里程计失效的难题。 展开更多

关键词 煤矿移动机器人 巷道三维地图 同步定位与建图 激光雷达 集成式因子图优化 迭代最近点 点云配准 SLAM

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基于全局优化的实时高精度模型重建 被引量：4

10

作者 许新傲 李艺璇 +2 位作者 钱佳铭 冯世杰 左超 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期748-758,I0002,共12页

三维形貌测量在先进制造、航空航天、生物医学等领域发挥着重要的应用。凭借高精度、全视场、非接触等优点,条纹投影轮廓术是目前使用最广泛的一种光学三维测量手段。为了获得物体全局三维信息,通常需要将待测物置于转台之上,通过不断... 三维形貌测量在先进制造、航空航天、生物医学等领域发挥着重要的应用。凭借高精度、全视场、非接触等优点,条纹投影轮廓术是目前使用最广泛的一种光学三维测量手段。为了获得物体全局三维信息,通常需要将待测物置于转台之上,通过不断地扫描和拼接来获得物体的全局信息。然而,传统的扫描和拼接是以离线的方式进行的,导致整个三维模型的重建速度缓慢。现有的实时点云配准方法虽然能够有效提高点云扫描与拼接的速度,但实时点云拼接的精度依然受待测物的运动状态影响。本文针对上述问题进行优化改进,提出一种基于全局优化的实时高精度模型重建方法。首先,介绍了一种由粗配准到精配准的快速点云配准算法并提出了基于点云法向量约束的点云初始化算法,能够提升粗配准过程中点云初始位姿计算的稳定性与精度。其次,在精配准阶段引入了图优化算法以获得全局点云位姿的最优解,进一步提升了全局点云配准的精度。实验结果表明,所提方法相比于现有实时模型重建方法,能够实现更高精度且稳定的全局点云配准。特别地,针对动态场景中由于抖动等因素引起的被测物体速度突变等情况,本方法依然能够鲁棒地完成三维模型重建,全方位模型重建的精度达84μm。 展开更多

关键词 条纹投影轮廓术 图优化 实时 三维重建 点云配准

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基于动态图注意力机制的秦俑点云鲁棒配准 被引量：1

11

作者 海琳琦 耿国华 +2 位作者 杨兴 李康 张海波 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第24期3210-3224,共15页

针对目前的点云配准方法在处理秦俑等文物模型时不能很好地解决分辨率不匹配、点云部分重叠、噪声点较多等问题,提出一种基于动态图注意力机制的ResUNet配准模型。该模型将残差模块融入U-Net网络中,使用三维稀疏体素卷积计算点云特征,... 针对目前的点云配准方法在处理秦俑等文物模型时不能很好地解决分辨率不匹配、点云部分重叠、噪声点较多等问题,提出一种基于动态图注意力机制的ResUNet配准模型。该模型将残差模块融入U-Net网络中,使用三维稀疏体素卷积计算点云特征,并引入一种新的归一化技术:批邻域归一化(Batch-Neighborhood Normalization,BNHN),来提高特征对于点密度变化的鲁棒性;为了进一步提高配准性能,该模型通过自注意力机制和交叉注意力机制聚合局部特征和上下文特征,最后结合随机抽样一致性算法来估计源点云与目标点云之间的变化矩阵,完成秦俑文物模型的鲁棒配准。为了验证本文方法的有效与鲁棒,使用四组数据集(3DMatch、3DLoMatch、分辨率不匹配的3DMatch数据集以及两组秦俑数据)对配准模型进行测试,实验结果表明,该算法在3DMatch数据集和3DLoMatch数据集上的配准召回率分别达到90.1%和61.0%;在分辨率不匹配的3DMatch数据集,相比与基于特征学习的配准算法,该算法在配准召回率上提升了5%~20%;在秦俑数据集上,相对旋转误差均小于0.071,相对平移误差均小于0.016,相较于同类算法减少了一个量级或几倍。因此,本文的模型能够提取三维点云的关键特征信息,并且对点密度和重叠度变化具有更高的鲁棒性。 展开更多

关键词 点云配准 动态图注意力机制 低重叠点云 点密度变化 残差网络

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基于膨胀图卷积与离群点过滤的残缺点云配准 被引量：4

12

作者 孙战里 张玉欣 陈霞 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2022年第22期186-194,共9页

由于点云在非欧几里德空间中,受到结构不规则、噪声、离群点等不利因素的影响,如何准确配准残缺点云,仍然是一个具有挑战性的任务。针对此任务,提出了一种有效的残缺点云配准网络。为了有效提取局部点云的细粒度特征,设计了一个密集膨... 由于点云在非欧几里德空间中,受到结构不规则、噪声、离群点等不利因素的影响,如何准确配准残缺点云,仍然是一个具有挑战性的任务。针对此任务,提出了一种有效的残缺点云配准网络。为了有效提取局部点云的细粒度特征,设计了一个密集膨胀图卷积模块,通过设置不同的膨胀率增大感受野,该模块中的密集连接形式,能够在有效利用特征的同时,加强特征间的信息传递。在所提出的网络结构中,基于多层感知器的离群点过滤模块,通过利用上下文标准化过滤掉不匹配的点对。在该网络中,匹配点云所需要的转换参数,利用奇异值分解模块获取。在三个广泛使用的数据集ModelNet40、ShapeNetCore与RealData上的实验结果,验证了所提出网络的有效性。 展开更多

关键词 膨胀图卷积 密集连接 离群点过滤 点云配准

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利用图割算法进行城市密集点云表面模型重建 被引量：4

13

作者 马东岭 王晓坤 李广云 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2019年第2期45-48,共4页

利用倾斜影像获得的密集点云来构建表面模型是基于倾斜影像进行三维重建的核心之一。本文针对现行密集点云表面模型重建存在的建模效率低、表面选取不真实等问题,提出了一种基于图割算法的城市密集点云表面模型重建方法。利用该方法重... 利用倾斜影像获得的密集点云来构建表面模型是基于倾斜影像进行三维重建的核心之一。本文针对现行密集点云表面模型重建存在的建模效率低、表面选取不真实等问题,提出了一种基于图割算法的城市密集点云表面模型重建方法。利用该方法重建城市密集点云表面模型,首先通过预处理软件对无人机倾斜影像进行空中三角测量,并利用空中三角测量的解算结果生成密集点云;然后对密集点云添加相应的边,同时对三维点云根据距离进行选取合并;最后根据三维点云形成的四面体和三角面建立图割问题,并通过求解图割问题来求取最优的密集点云表面模型。为证明这种方法的可行性和有效性,使用城市地区的无人机倾斜影像数据进行城市密集点云表面模型重建,试验结果表明,该方法具有可行性好、建模效果好、处理速度快等优势。 展开更多

关键词 城市三维 倾斜影像 图割理论 密集点云 表面模型重建

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基于自适应采样和混合注意力的点云配准算法 被引量：1

14

作者 侯维广 付生鹏 +1 位作者 夏鑫 刘晶 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2023年第12期45-49,共5页

针对传统点云配准算法误差大、对离群点敏感以及真实扫描点云无法自动配准的问题,提出一种基于自适应采样和混合注意力机制的点云配准算法。首先,以自适应采样方法获取初始点云,缓解异常点的偏差效应,有利于特征学习;其次,以动态图神经... 针对传统点云配准算法误差大、对离群点敏感以及真实扫描点云无法自动配准的问题,提出一种基于自适应采样和混合注意力机制的点云配准算法。首先,以自适应采样方法获取初始点云,缓解异常点的偏差效应,有利于特征学习;其次,以动态图神经网络级联不同层级的特征,捕捉到更多边缘向量的同时提高点云表达能力;然后,采用混合注意力机制对点云及特征之间进行信息交互并预测正确匹配的概率,给予正确点对更高的权重因子,降低正确点对被消除的概率。实验结果表明,所提方法相比于其它几种方法在掺杂噪声、类别未可见点云数据的情况下配准精度最高,具有较强的泛化能力,同时对于真实采集的零件点云有着较好的配准精度。 展开更多

关键词 点云配准 图神经网络 工业零件 深度学习

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激光雷达IMU紧耦合的室内大范围SLAM方法 被引量：6

15

作者 林子祥 张斌 +1 位作者 王嘉盛 湛敏 《现代电子技术》 2023年第20期135-141,共7页

针对激光雷达SLAM算法在室内大范围场景中建图与定位精确度低、鲁棒性差的问题,提出一种激光雷达IMU紧耦合的SLAM方法。该方法基于LeGO-LOAM算法,在点云去畸变环节引入惯性测量单元(IMU)数据,将IMU预积分的结果作为初始位姿,消除点云畸... 针对激光雷达SLAM算法在室内大范围场景中建图与定位精确度低、鲁棒性差的问题,提出一种激光雷达IMU紧耦合的SLAM方法。该方法基于LeGO-LOAM算法,在点云去畸变环节引入惯性测量单元(IMU)数据,将IMU预积分的结果作为初始位姿,消除点云畸变;在点云配准环节,将IMU预积分的结果作为迭代优化时的初始位姿,提升点云配准精度,从而提高机器人位姿估计的准确性;在后端优化环节,通过构建因子图的方式引入激光里程计因子、IMU预积分因子及回环因子,得到全局最优解,进一步提升建图与定位的精度。为验证所提方法的可行性,设计不同场景下LeGO-LOAM算法与改进SLAM算法的对比实验。实验结果表明,在室内大范围场景下,改进的SLAM算法能够减少轨迹波动,提升建图效果及轨迹精度,增强算法的鲁棒性。 展开更多

关键词 激光雷达 SLAM算法 惯性测量单元(IMU) 紧耦合 LeGO-LOAM算法 点云去畸变 点云配准 因子图

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基于AGConv局部特征描述符的点云配准 被引量：4

16

作者 张文丽 程兰 +3 位作者 任密蜂 续欣莹 阎高伟 张喆 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期231-237,共7页

为了提高现有点云配准模型在真实点云数据中的配准精度,基于自适应图卷积(AGConv)的局部特征描述符,提出一种改进的点云配准模型。在数据预处理模块中,通过对点云中的采样点构建局部块并计算局部参考坐标系,规范局部块中的采样点,使其... 为了提高现有点云配准模型在真实点云数据中的配准精度,基于自适应图卷积(AGConv)的局部特征描述符,提出一种改进的点云配准模型。在数据预处理模块中,通过对点云中的采样点构建局部块并计算局部参考坐标系,规范局部块中的采样点,使其对旋转变换不敏感。在特征提取模块中,利用AGConv为采样点生成自适应核,充分挖掘不同语义部分的点之间的关系,并将规范化的局部块输入基于AGConv的特征提取网络计算局部特征描述符,提高局部特征对遮挡及杂波的鲁棒性。在点云配准模块中,使用随机采样一致性算法估计刚性变换矩阵。在3DMatch数据集上的实验结果表明,相比于DIP模型,该模型的特征匹配和配准召回率分别提高了2.3和5个百分点,能有效提高点云配准精度并且具有较好的鲁棒性。 展开更多

关键词 点云配准 局部块 局部参考坐标系 自适应图卷积 特征描述符

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