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基于SIFT特征点提取的ICP配准算法
被引量：
3
1
作者
钱博
宋玺钰
《沈阳理工大学学报》
CAS
2024年第3期48-54,共7页
为解决传统迭代最近点(ICP)算法对点云配准的起始点对选择不佳而导致配准时间长、效率低的问题,提出一种基于尺度不变特征变换(SIFT)特征点提取的ICP点云配准算法(ST-ICP)。首先使用SIFT算法进行原始点云与目标点云的SIFT特征点提取,根...
为解决传统迭代最近点(ICP)算法对点云配准的起始点对选择不佳而导致配准时间长、效率低的问题,提出一种基于尺度不变特征变换(SIFT)特征点提取的ICP点云配准算法(ST-ICP)。首先使用SIFT算法进行原始点云与目标点云的SIFT特征点提取,根据提取特征点完成快速点特征直方图(FPFH)特征运算,通过采样一致性初始配准算法(SAC-IA)搜索对应点对、求解变换矩阵,再进一步运用ICP算法进行点云精细配准。实验结果表明:与ICP算法相比较,ST-ICP算法的配准误差在迭代次数为5次时减小了1.019 cm,迭代次数为10次时减小了0.443 cm;在配准误差达到10^(-2) cm级别时,ST-ICP算法所用时间比传统ICP算法减少了12.829 s。ST-ICP算法优化了对应点对的选择,提升了配准精度和配准效率。
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关键词
点云配准
迭代最近点算法
尺度不变特征变换
特征点
快速点特征直方图
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职称材料
基于体素格尺度不变特征变换的快速点云配准方法
被引量：
5
2
作者
郭杭
漆钰晖
+2 位作者
裴凌
陈春旭
朱一帆
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2019年第1期77-82,共6页
以三维激光雷达为主的多源融合同步定位与建图技术是无人系统室内外无缝定位的研究热点,点云配准是其中重要环节。为了提高点云配准效率,提出一种基于体素格尺度不变特征变换的快速点云配准方法。首先,基于点云体素格提取尺度不变特征...
以三维激光雷达为主的多源融合同步定位与建图技术是无人系统室内外无缝定位的研究热点,点云配准是其中重要环节。为了提高点云配准效率,提出一种基于体素格尺度不变特征变换的快速点云配准方法。首先,基于点云体素格提取尺度不变特征变换的特征点,完成初始配准;然后利用随机抽样一致算法剔除边缘匹配点并优化初始变换参数;最后基于优化初始变换参数,采用K维树近邻搜索法,结合最近邻点迭代配准算法完成原始点云数据的快速精确配准。对开源数据集以及实际采集的6个典型场景数据的测试表明,该方法的平均配准时间较传统最近邻点迭代配准算法缩短了78%。实验结果表明了该方法的有效性。
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关键词
三维激光点云
体素格
尺度不变特征变换
点云配准
最近邻点迭代
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职称材料
求解多目标线性规划问题的内点新算法
3
作者
钟仪华
王昱
江茂泽
《西南石油学院学报》
CSCD
2000年第4期80-83,共4页
通过对内点多目标线性规划中采用有效鞍点来产生搜寻方向一文的研究 ,提出了新的仿射尺度内点多目标算法。该方法首先求出每个目标函数在最优规划中所作的贡献率 ,然后解一个单目标线性规划问题 ,其解作为有效鞍点的初始值。在迭代过程...
通过对内点多目标线性规划中采用有效鞍点来产生搜寻方向一文的研究 ,提出了新的仿射尺度内点多目标算法。该方法首先求出每个目标函数在最优规划中所作的贡献率 ,然后解一个单目标线性规划问题 ,其解作为有效鞍点的初始值。在迭代过程中 ,投影单个价值向量 (单个目标函数的系数 )以求出投影方向 ,然后求出这些投影方向及现行迭代点到鞍点的方向对最优解的较真实的贡献率 ,从而获得下一次迭代的方向。在进行下次迭代前 ,求出新的边界点与鞍点对最优解的较真实贡献率 ,以确定新的边界点是否取代鞍点。新算法组合使用了层次分析法 (AHP)中的标权转换法和内点法 ,将 q个有效鞍点减少为一个。实例计算表明 。
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关键词
多目标线性规划(MOLP)
有效鞍点
层次分析法(AHP)
标权转换法
仿射尺度内点法
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职称材料
基于改进SIFT-ICP算法的物体点云建模方法
被引量：
6
4
作者
于灏
杜华军
+3 位作者
蔡莹皓
鲁涛
王睿
王硕
《高技术通讯》
EI
CAS
北大核心
2019年第8期750-757,共8页
为了实现对任意摆放的物体的识别与位姿估计,需要得到物体的三维模型,提出了一种高效准确的物体三维点云模型构建方法。首先通过RGB-D传感器获取物体多角度数据,然后利用尺度不变特征变换(SIFT)特征点匹配和改进的迭代最近点(ICP)算法...
为了实现对任意摆放的物体的识别与位姿估计,需要得到物体的三维模型,提出了一种高效准确的物体三维点云模型构建方法。首先通过RGB-D传感器获取物体多角度数据,然后利用尺度不变特征变换(SIFT)特征点匹配和改进的迭代最近点(ICP)算法计算出各角度下传感器的相对位姿,进而生成目标物体所在场景的完整点云,并通过物体分割和点云后处理得到目标物体的三维点云模型。实验结果显示,构建的物体点云模型清晰且不失真,并保留了表面完整的特征信息。
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关键词
点云模型
尺度不变特征变换(SIFT)
迭代最近点(ICP)
物体分割
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职称材料
邻图配对式运动恢复结构的欧式三维重建
被引量：
4
5
作者
汪侃
龚俊
+2 位作者
魏敬和
朱策
刘凯
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2020年第6期130-137,共8页
传统增量式运动恢复结构重建易受到尺度变化的影响,重建出的点云存在分层现象,并且不存在量纲。通过改进重建拓扑结构和尺度迭代最近点算法,提出了一种新的欧式三维重建方法。首先,设计了两两相邻图片重建点云后并入主点云的重建拓扑结...
传统增量式运动恢复结构重建易受到尺度变化的影响,重建出的点云存在分层现象,并且不存在量纲。通过改进重建拓扑结构和尺度迭代最近点算法,提出了一种新的欧式三维重建方法。首先,设计了两两相邻图片重建点云后并入主点云的重建拓扑结构;然后,建立了对应表,旨在找到同一世界点在新建点云和主点云下的对应三维点对;接着,结合Geman-McClure范数,提出了抗噪声的尺度迭代最近点求解算法;最后,设置地面控制点,为重建出的点云引入尺度。实验结果表明,提出方法重建出的点云比传统增量式运动恢复结构重建出的点云更精确,并且点云长度的测量绝对误差在1%~2%左右。提出方法适用于近场景物体较精确的欧式三维重建。
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关键词
邻图配对式运动恢复结构
对应表
抗噪声的尺度迭代最近点
欧式三维重建
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职称材料
基于Frobenius范数奇异值分解的快速ICP算法
被引量：
1
6
作者
许可
顾尚泰
+3 位作者
元志安
万建伟
马燕新
王玲
《太赫兹科学与电子信息学报》
2023年第10期1263-1270,共8页
迭代最近点法(ICP)及其变体是三维点云刚性配准的典型方法,但此类通过迭代计算逐点距离矩阵实现点云配准的方式,严重制约了点云的配准效率。本文提出一种快速ICP算法,利用Frobenius范数表示待配准的两幅点云之间的误差函数,获得误差值...
迭代最近点法(ICP)及其变体是三维点云刚性配准的典型方法,但此类通过迭代计算逐点距离矩阵实现点云配准的方式,严重制约了点云的配准效率。本文提出一种快速ICP算法,利用Frobenius范数表示待配准的两幅点云之间的误差函数,获得误差值最小点位置,并对此位置进行奇异值分解,从而得到旋转矩阵和平移向量,极大压缩了迭代次数和配准时间。在Standford数据集和3DMatch数据集上进行试验,与传统ICP算法及其变体、3种基于学习的点云配准算法进行对比,本文方法配准效率最优;在达到相近的配准精确度时,提出的快速ICP方法的迭代次数仅为传统ICP算法的0.2倍,在Standford数据集上配准所需时间为传统ICP算法的1/4,在3D Match数据集上配准所需时间为传统ICP算法的1/8倍。本文提出的快速ICP算法在数据量大的点云场景下,具有更高的效率。
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关键词
三维计算机视觉
点云数据处理
点云配准
快速迭代最近点法
FROBENIUS范数
奇异值分解
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职称材料
手术导航中空间坐标系配准与注册研究
被引量：
2
7
作者
葛敏
程云章
《生物医学工程与临床》
CAS
2019年第1期8-13,共6页
目的手术导航精度对手术的效果有着至关重要的影响,笔者研究了影响导航精度的因素,包括标志点的选取方法和注册算法。标志点的选取影响配准中两个空间相同目标点的选取,而注册算法影响利用这两组点进行空间配准的精度。方法首先分别阐...
目的手术导航精度对手术的效果有着至关重要的影响,笔者研究了影响导航精度的因素,包括标志点的选取方法和注册算法。标志点的选取影响配准中两个空间相同目标点的选取,而注册算法影响利用这两组点进行空间配准的精度。方法首先分别阐述了在注册过程中基于点匹配和基于点云的迭代最近点(ICP)匹配点选取方法和注册算法,随后对它们的特点与原理进行分析,比较了其优缺点。提出一种基于点匹配的系统注册方法结合四元数坐标系配准方法,并通过实验验证该方法在将手术空间和图像空间配准时符合手术导航精度要求。同时,分析了这种系统注册方法将来存在的问题和研究方向。结果利用光学导航仪追踪注册模具上的反光球,得到模具内乒乓球的球心坐标,而后在CT图像中获取乒乓球的球心坐标,在Visual Studio中验证两组点的配准,实验结果表明误差在科学可接受范围内。结论这种新的系统注册模具可以用于手术导航注册,结合四元数法精度是符合手术导航精度的。
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关键词
注册方法
手术导航
坐标系配准
标志点
注册算法
迭代最近点
四元数坐标
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职称材料
基于旋转角约束的尺度迭代最近点算法
被引量：
3
8
作者
刘淑英
赵夫群
《信息技术》
2018年第7期56-59,64,共5页
针对点集配准中的尺度因素和旋转角变化引起的配准效果不佳的问题,提出了基于旋转角约束的尺度迭代最近点(scaling iterative closest point,SICP)算法。首先,建立两个点集之间的一一对应关系,可以大幅度提高算法的配准精度;然后,将尺...
针对点集配准中的尺度因素和旋转角变化引起的配准效果不佳的问题,提出了基于旋转角约束的尺度迭代最近点(scaling iterative closest point,SICP)算法。首先,建立两个点集之间的一一对应关系,可以大幅度提高算法的配准精度;然后,将尺度矩阵引入到迭代最近点(iterative closest point,ICP)算法中,以解决点集配准中由尺度因素引起的配准失败的问题;最后,设置旋转角约束,解决由旋转角变化引起的配准效果不佳的问题,进一步提高算法的配准精度。实验表明,跟ICP算法和SICP算法相比,基于旋转角约束的SICP(SICP based on rotation angle restraint,SICP-RAC)算法能够更精确地实现尺度点集的配准,是一种高精度的尺度点集配准算法。
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关键词
点集配准
迭代最近点
尺度矩阵
旋转角约束
平移矢量
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职称材料
基于IVCCS的三维点云配准算法
被引量：
8
9
作者
王春阳
李国瑞
+2 位作者
刘雪莲
施春皓
丘文乾
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2022年第6期459-470,共12页
针对传统迭代最近点(ICP)算法在数据丢失以及存在噪声点的情况下配准时间过长、精度较低等问题,提出了一种基于改进的体素云连通性分割(IVCCS)与加权最近邻距离比相结合的配准算法。利用双阈值体素去噪剔除初始种子体素中的噪声体素,解...
针对传统迭代最近点(ICP)算法在数据丢失以及存在噪声点的情况下配准时间过长、精度较低等问题,提出了一种基于改进的体素云连通性分割(IVCCS)与加权最近邻距离比相结合的配准算法。利用双阈值体素去噪剔除初始种子体素中的噪声体素,解决原本体素云连通性分割算法(VCCS)中因单一约束条件导致种子体素错误剔除的问题,同时将体素云分层去噪来加快配准的运算速度;利用流约束聚类提取点云中的特征点,并依据最近邻距离比验证特征点是否为重合点,赋予不同的权重优化ICP最小目标函数,从而加快配准速度。实验结果表明,该算法相对于传统ICP算法迭代次数减少,在精度与速度方面均有显著提升,相比于基于快速点特征直方图(FPFH)的ICP算法配准精度提高了8.5%~24.7%,速度上提高了65.6%~92.3%,迭代次数减少了16.6%~38%。
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关键词
点云配准
体素云连通性分割
双阈值体素去噪
加权迭代最近点
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职称材料
考虑磨耗特性的动车组车轮经济型镟修优化策略
10
作者
张霞
邓银强
+2 位作者
杨岳
辜良瑶
陈峰
《铁道科学与工程学报》
2025年第4期1457-1467,共11页
车轮的磨耗状况对动车组列车的运行安全和品质有着重要影响。为将磨损车轮镟修恢复至标准踏面外形,目前车轮镟修存在切削量过大,降低车轮使用寿命的情况。结合动车组车轮走行过程中的磨耗特性,提出考虑磨耗特性的动车组车轮经济型镟修...
车轮的磨耗状况对动车组列车的运行安全和品质有着重要影响。为将磨损车轮镟修恢复至标准踏面外形,目前车轮镟修存在切削量过大,降低车轮使用寿命的情况。结合动车组车轮走行过程中的磨耗特性,提出考虑磨耗特性的动车组车轮经济型镟修优化策略。首先,建立车轮外形参数磨耗速率模型,利用相关性分析、高斯分布检验研究车轮磨耗速率模型与车轮外形参数的相关性,得出不同运行线路上车轮最低磨耗速率点。然后,利用加权尺寸最近点迭代法进行车轮变形矫正,优先考虑车轮镟修后踏面外形处于最低磨耗状态,应用不同薄轮缘踏面外形镟修模板,进行自适应匹配单轮车轮经济型镟修。在此基础上,针对动车组车轮轮径差的安全运行要求,构建一种考虑磨耗特性的整车车轮经济型镟修优化模型。实例验证结果表明:轮径磨耗速率与车轮直径大小、轮缘厚度显著相关,轮缘厚度处于31.5~32 mm时,轮径磨耗速率低,镟修恢复可优先考虑。整车车轮经济型镟修优化决策的结果显示,车轮镟修恢复后的踏面外形处于低速率磨耗状态,轮径总切削量较实际镟修车间下降了约21%。与常规的车轮镟修策略相比,考虑磨耗特性的车轮经济型镟修优化策略更具智能化,有利于延长车轮使用寿命,降低铁路运营成本。
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关键词
车轮磨耗特性
镟修优化策略
经济型镟修
加权尺寸最近点迭代法
自适应匹配
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职称材料
题名
基于SIFT特征点提取的ICP配准算法
被引量：
3
1
作者
钱博
宋玺钰
机构
沈阳理工大学信息科学与工程学院
出处
《沈阳理工大学学报》
CAS
2024年第3期48-54,共7页
基金
国家自然科学基金项目(61971291)
辽宁省教育厅科学研究经费项目(LJKZ0242)。
文摘
为解决传统迭代最近点(ICP)算法对点云配准的起始点对选择不佳而导致配准时间长、效率低的问题,提出一种基于尺度不变特征变换(SIFT)特征点提取的ICP点云配准算法(ST-ICP)。首先使用SIFT算法进行原始点云与目标点云的SIFT特征点提取,根据提取特征点完成快速点特征直方图(FPFH)特征运算,通过采样一致性初始配准算法(SAC-IA)搜索对应点对、求解变换矩阵,再进一步运用ICP算法进行点云精细配准。实验结果表明:与ICP算法相比较,ST-ICP算法的配准误差在迭代次数为5次时减小了1.019 cm,迭代次数为10次时减小了0.443 cm;在配准误差达到10^(-2) cm级别时,ST-ICP算法所用时间比传统ICP算法减少了12.829 s。ST-ICP算法优化了对应点对的选择,提升了配准精度和配准效率。
关键词
点云配准
迭代最近点算法
尺度不变特征变换
特征点
快速点特征直方图
Keywords
point
cloud
re
gistration
the
iterative
closest
point
algorithm
scale invariant featu
re
transform
featu
re
point
s
fast
point
featu
re
histogram
分类号
TP391.41 [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
基于体素格尺度不变特征变换的快速点云配准方法
被引量：
5
2
作者
郭杭
漆钰晖
裴凌
陈春旭
朱一帆
机构
南昌大学
上海交通大学上海市北斗导航与位置服务重点实验室
出处
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2019年第1期77-82,共6页
基金
国家重点研发计划(2016YFB0502002)
上海市科委项目(17DZ1100803)
+1 种基金
国家自然科学基金项目(61873163
41764002)
文摘
以三维激光雷达为主的多源融合同步定位与建图技术是无人系统室内外无缝定位的研究热点,点云配准是其中重要环节。为了提高点云配准效率,提出一种基于体素格尺度不变特征变换的快速点云配准方法。首先,基于点云体素格提取尺度不变特征变换的特征点,完成初始配准;然后利用随机抽样一致算法剔除边缘匹配点并优化初始变换参数;最后基于优化初始变换参数,采用K维树近邻搜索法,结合最近邻点迭代配准算法完成原始点云数据的快速精确配准。对开源数据集以及实际采集的6个典型场景数据的测试表明,该方法的平均配准时间较传统最近邻点迭代配准算法缩短了78%。实验结果表明了该方法的有效性。
关键词
三维激光点云
体素格
尺度不变特征变换
点云配准
最近邻点迭代
Keywords
3D laser
point
cloud
voxel
Scale-Invariant Featu
re
Transform
point
cloud
re
gistration
iterative
closest
point
分类号
TN959.3 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
求解多目标线性规划问题的内点新算法
3
作者
钟仪华
王昱
江茂泽
机构
西南石油学院计算机科学系
西南石油学院成人教育学院
西南石油学院教务处
出处
《西南石油学院学报》
CSCD
2000年第4期80-83,共4页
文摘
通过对内点多目标线性规划中采用有效鞍点来产生搜寻方向一文的研究 ,提出了新的仿射尺度内点多目标算法。该方法首先求出每个目标函数在最优规划中所作的贡献率 ,然后解一个单目标线性规划问题 ,其解作为有效鞍点的初始值。在迭代过程中 ,投影单个价值向量 (单个目标函数的系数 )以求出投影方向 ,然后求出这些投影方向及现行迭代点到鞍点的方向对最优解的较真实的贡献率 ,从而获得下一次迭代的方向。在进行下次迭代前 ,求出新的边界点与鞍点对最优解的较真实贡献率 ,以确定新的边界点是否取代鞍点。新算法组合使用了层次分析法 (AHP)中的标权转换法和内点法 ,将 q个有效鞍点减少为一个。实例计算表明 。
关键词
多目标线性规划(MOLP)
有效鞍点
层次分析法(AHP)
标权转换法
仿射尺度内点法
Keywords
multiobjective linear programming
efficient anchor
point
s
analytic hierarchy process
scale-weight transformation
method
affine-
scaling
interior
point
algorithm
分类号
O221.6 [理学—运筹学与控制论]
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职称材料
题名
基于改进SIFT-ICP算法的物体点云建模方法
被引量：
6
4
作者
于灏
杜华军
蔡莹皓
鲁涛
王睿
王硕
机构
中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室
中国科学院大学
中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心
北京航天自动控制研究所
宇航智能控制技术国家级重点实验室
出处
《高技术通讯》
EI
CAS
北大核心
2019年第8期750-757,共8页
基金
国家自然科学基金(U1713222,61773378)资助项目
文摘
为了实现对任意摆放的物体的识别与位姿估计,需要得到物体的三维模型,提出了一种高效准确的物体三维点云模型构建方法。首先通过RGB-D传感器获取物体多角度数据,然后利用尺度不变特征变换(SIFT)特征点匹配和改进的迭代最近点(ICP)算法计算出各角度下传感器的相对位姿,进而生成目标物体所在场景的完整点云,并通过物体分割和点云后处理得到目标物体的三维点云模型。实验结果显示,构建的物体点云模型清晰且不失真,并保留了表面完整的特征信息。
关键词
点云模型
尺度不变特征变换(SIFT)
迭代最近点(ICP)
物体分割
Keywords
point
cloud model
scale invariant featu
re
transform (SIFT)
iterative
closest
point
(ICP)
object segmentation
分类号
TP212 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TP391.41 [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
邻图配对式运动恢复结构的欧式三维重建
被引量：
4
5
作者
汪侃
龚俊
魏敬和
朱策
刘凯
机构
四川大学电气工程学院
成都市产品质量监督检验院
中科芯集成电路有限公司
电子科技大学信息与通信工程学院
出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2020年第6期130-137,共8页
基金
国家自然科学基金(NSFC61473198)
四川省科技厅重点研发项目(2020YFG0029)。
文摘
传统增量式运动恢复结构重建易受到尺度变化的影响,重建出的点云存在分层现象,并且不存在量纲。通过改进重建拓扑结构和尺度迭代最近点算法,提出了一种新的欧式三维重建方法。首先,设计了两两相邻图片重建点云后并入主点云的重建拓扑结构;然后,建立了对应表,旨在找到同一世界点在新建点云和主点云下的对应三维点对;接着,结合Geman-McClure范数,提出了抗噪声的尺度迭代最近点求解算法;最后,设置地面控制点,为重建出的点云引入尺度。实验结果表明,提出方法重建出的点云比传统增量式运动恢复结构重建出的点云更精确,并且点云长度的测量绝对误差在1%~2%左右。提出方法适用于近场景物体较精确的欧式三维重建。
关键词
邻图配对式运动恢复结构
对应表
抗噪声的尺度迭代最近点
欧式三维重建
Keywords
structu
re
from motion of matching adjacent images
cor
re
sponding table
anti-noise
scaling
iterative
closest
point
Euclidean
re
construction
分类号
TP391.41 [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
基于Frobenius范数奇异值分解的快速ICP算法
被引量：
1
6
作者
许可
顾尚泰
元志安
万建伟
马燕新
王玲
机构
国防科技大学电子科学学院
国防科技大学气象海洋学院
出处
《太赫兹科学与电子信息学报》
2023年第10期1263-1270,共8页
基金
国家自然科学基金创新研究群体资助项目(61921001)。
文摘
迭代最近点法(ICP)及其变体是三维点云刚性配准的典型方法,但此类通过迭代计算逐点距离矩阵实现点云配准的方式,严重制约了点云的配准效率。本文提出一种快速ICP算法,利用Frobenius范数表示待配准的两幅点云之间的误差函数,获得误差值最小点位置,并对此位置进行奇异值分解,从而得到旋转矩阵和平移向量,极大压缩了迭代次数和配准时间。在Standford数据集和3DMatch数据集上进行试验,与传统ICP算法及其变体、3种基于学习的点云配准算法进行对比,本文方法配准效率最优;在达到相近的配准精确度时,提出的快速ICP方法的迭代次数仅为传统ICP算法的0.2倍,在Standford数据集上配准所需时间为传统ICP算法的1/4,在3D Match数据集上配准所需时间为传统ICP算法的1/8倍。本文提出的快速ICP算法在数据量大的点云场景下,具有更高的效率。
关键词
三维计算机视觉
点云数据处理
点云配准
快速迭代最近点法
FROBENIUS范数
奇异值分解
Keywords
3D computer vision
point
cloud data processing
point
cloud
re
gistration
fast
iterative
closest
point
method
Frobenius norm
Singular Value Decomposition(SVD)
分类号
TN914.42 [电子电信—通信与信息系统]
在线阅读
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职称材料
题名
手术导航中空间坐标系配准与注册研究
被引量：
2
7
作者
葛敏
程云章
机构
上海理工大学医疗器械与食品学院
出处
《生物医学工程与临床》
CAS
2019年第1期8-13,共6页
基金
微创励志创新基金(YS30810144)
文摘
目的手术导航精度对手术的效果有着至关重要的影响,笔者研究了影响导航精度的因素,包括标志点的选取方法和注册算法。标志点的选取影响配准中两个空间相同目标点的选取,而注册算法影响利用这两组点进行空间配准的精度。方法首先分别阐述了在注册过程中基于点匹配和基于点云的迭代最近点(ICP)匹配点选取方法和注册算法,随后对它们的特点与原理进行分析,比较了其优缺点。提出一种基于点匹配的系统注册方法结合四元数坐标系配准方法,并通过实验验证该方法在将手术空间和图像空间配准时符合手术导航精度要求。同时,分析了这种系统注册方法将来存在的问题和研究方向。结果利用光学导航仪追踪注册模具上的反光球,得到模具内乒乓球的球心坐标,而后在CT图像中获取乒乓球的球心坐标,在Visual Studio中验证两组点的配准,实验结果表明误差在科学可接受范围内。结论这种新的系统注册模具可以用于手术导航注册,结合四元数法精度是符合手术导航精度的。
关键词
注册方法
手术导航
坐标系配准
标志点
注册算法
迭代最近点
四元数坐标
Keywords
re
gistration
method
surgical navigation
coordination
re
gistration
mark
point
re
gistration algorithm
iterative
closest
point
quaternion coordinate
分类号
R318 [医药卫生—生物医学工程]
TH777 [机械工程—精密仪器及机械]
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职称材料
题名
基于旋转角约束的尺度迭代最近点算法
被引量：
3
8
作者
刘淑英
赵夫群
机构
咸阳师范学院计算机学院
陕西师范学院教育科学学院
西北大学信息科学与技术学院
出处
《信息技术》
2018年第7期56-59,64,共5页
基金
国内访问学者项目资助(GF2017)
陕西省科技厅自然科学基础研究计划面上项目(2017JM6086)
陕西省教育厅科研项目(16JK1823)
文摘
针对点集配准中的尺度因素和旋转角变化引起的配准效果不佳的问题,提出了基于旋转角约束的尺度迭代最近点(scaling iterative closest point,SICP)算法。首先,建立两个点集之间的一一对应关系,可以大幅度提高算法的配准精度;然后,将尺度矩阵引入到迭代最近点(iterative closest point,ICP)算法中,以解决点集配准中由尺度因素引起的配准失败的问题;最后,设置旋转角约束,解决由旋转角变化引起的配准效果不佳的问题,进一步提高算法的配准精度。实验表明,跟ICP算法和SICP算法相比,基于旋转角约束的SICP(SICP based on rotation angle restraint,SICP-RAC)算法能够更精确地实现尺度点集的配准,是一种高精度的尺度点集配准算法。
关键词
点集配准
迭代最近点
尺度矩阵
旋转角约束
平移矢量
Keywords
point
set
re
gistration
iterative
closest
point
scaling
matrix
rotation angle
re
straint
translation vector
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
基于IVCCS的三维点云配准算法
被引量：
8
9
作者
王春阳
李国瑞
刘雪莲
施春皓
丘文乾
机构
西安工业大学光电工程学院
长春理工大学电子信息工程学院
出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2022年第6期459-470,共12页
基金
中国博士后科学基金(2020M673606XB)。
文摘
针对传统迭代最近点(ICP)算法在数据丢失以及存在噪声点的情况下配准时间过长、精度较低等问题,提出了一种基于改进的体素云连通性分割(IVCCS)与加权最近邻距离比相结合的配准算法。利用双阈值体素去噪剔除初始种子体素中的噪声体素,解决原本体素云连通性分割算法(VCCS)中因单一约束条件导致种子体素错误剔除的问题,同时将体素云分层去噪来加快配准的运算速度;利用流约束聚类提取点云中的特征点,并依据最近邻距离比验证特征点是否为重合点,赋予不同的权重优化ICP最小目标函数,从而加快配准速度。实验结果表明,该算法相对于传统ICP算法迭代次数减少,在精度与速度方面均有显著提升,相比于基于快速点特征直方图(FPFH)的ICP算法配准精度提高了8.5%~24.7%,速度上提高了65.6%~92.3%,迭代次数减少了16.6%~38%。
关键词
点云配准
体素云连通性分割
双阈值体素去噪
加权迭代最近点
Keywords
point
cloud
re
gistration
voxel cloud connectivity segmentation
double th
re
shold voxel denoising
weighted
iterative
closest
point
分类号
TN958.98 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
考虑磨耗特性的动车组车轮经济型镟修优化策略
10
作者
张霞
邓银强
杨岳
辜良瑶
陈峰
机构
湘南学院计算机与人工智能学院
出处
《铁道科学与工程学报》
2025年第4期1457-1467,共11页
基金
国家自然科学基金资助项目(52175372)
大功率交流传动电力机车系统集成国家重点实验室开发课题(2017ZJKF09)。
文摘
车轮的磨耗状况对动车组列车的运行安全和品质有着重要影响。为将磨损车轮镟修恢复至标准踏面外形,目前车轮镟修存在切削量过大,降低车轮使用寿命的情况。结合动车组车轮走行过程中的磨耗特性,提出考虑磨耗特性的动车组车轮经济型镟修优化策略。首先,建立车轮外形参数磨耗速率模型,利用相关性分析、高斯分布检验研究车轮磨耗速率模型与车轮外形参数的相关性,得出不同运行线路上车轮最低磨耗速率点。然后,利用加权尺寸最近点迭代法进行车轮变形矫正,优先考虑车轮镟修后踏面外形处于最低磨耗状态,应用不同薄轮缘踏面外形镟修模板,进行自适应匹配单轮车轮经济型镟修。在此基础上,针对动车组车轮轮径差的安全运行要求,构建一种考虑磨耗特性的整车车轮经济型镟修优化模型。实例验证结果表明:轮径磨耗速率与车轮直径大小、轮缘厚度显著相关,轮缘厚度处于31.5~32 mm时,轮径磨耗速率低,镟修恢复可优先考虑。整车车轮经济型镟修优化决策的结果显示,车轮镟修恢复后的踏面外形处于低速率磨耗状态,轮径总切削量较实际镟修车间下降了约21%。与常规的车轮镟修策略相比,考虑磨耗特性的车轮经济型镟修优化策略更具智能化,有利于延长车轮使用寿命,降低铁路运营成本。
关键词
车轮磨耗特性
镟修优化策略
经济型镟修
加权尺寸最近点迭代法
自适应匹配
Keywords
wheel wear characteristics
optimization strategy of
re
-profiling
economical
re
-profiling
re weighted scaling iterative closest point method
adaptive matching
分类号
U279.4 [交通运输工程]
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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SIFT特征点提取的ICP配准算法
钱博
宋玺钰
《沈阳理工大学学报》
CAS
2024
3
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职称材料
2
基于体素格尺度不变特征变换的快速点云配准方法
郭杭
漆钰晖
裴凌
陈春旭
朱一帆
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2019
5
在线阅读
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职称材料
3
求解多目标线性规划问题的内点新算法
钟仪华
王昱
江茂泽
《西南石油学院学报》
CSCD
2000
0
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职称材料
4
基于改进SIFT-ICP算法的物体点云建模方法
于灏
杜华军
蔡莹皓
鲁涛
王睿
王硕
《高技术通讯》
EI
CAS
北大核心
2019
6
在线阅读
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职称材料
5
邻图配对式运动恢复结构的欧式三维重建
汪侃
龚俊
魏敬和
朱策
刘凯
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2020
4
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职称材料
6
基于Frobenius范数奇异值分解的快速ICP算法
许可
顾尚泰
元志安
万建伟
马燕新
王玲
《太赫兹科学与电子信息学报》
2023
1
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职称材料
7
手术导航中空间坐标系配准与注册研究
葛敏
程云章
《生物医学工程与临床》
CAS
2019
2
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职称材料
8
基于旋转角约束的尺度迭代最近点算法
刘淑英
赵夫群
《信息技术》
2018
3
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职称材料
9
基于IVCCS的三维点云配准算法
王春阳
李国瑞
刘雪莲
施春皓
丘文乾
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2022
8
在线阅读
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职称材料
10
考虑磨耗特性的动车组车轮经济型镟修优化策略
张霞
邓银强
杨岳
辜良瑶
陈峰
《铁道科学与工程学报》
2025
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职称材料
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