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基于特征点云配准的SLAM重建深度优化方法
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作者 曹学伟 袁杰 梁荣光 《计算机工程与设计》 北大核心 2025年第3期657-664,共8页
针对视觉SLAM特征法中深度估计准确性和可靠性偏低的问题,提出一种基于特征点云配准的SLAM重建深度优化方法。利用SHOT特征描述子对三维点云提取特征,使用特征点云配准替代传统视觉特征法进行相机位姿估计。通过设定节点误差函数,优化... 针对视觉SLAM特征法中深度估计准确性和可靠性偏低的问题,提出一种基于特征点云配准的SLAM重建深度优化方法。利用SHOT特征描述子对三维点云提取特征,使用特征点云配准替代传统视觉特征法进行相机位姿估计。通过设定节点误差函数,优化视觉特征法建立的点云及其二义性点,建立带有纹理效果的稠密点云模型。在TUM和ICL-NUIM数据集上进行仿真实验,其结果表明,该方法相对于传统SLAM方法的相机位姿轨迹精度提升了10%。采用Kinect v2型RGB-D相机验证了该方法的有效性,实现了室内场景具有一定纹理效果的模型建立。 展开更多
关键词 点云配准 相机位姿估计 深度优化 稠密建图 同时定位与地图构建 点云地图 点云特征
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基于多视角图像的作物果实三维表型重建 被引量:13
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作者 杨会君 王瑞萍 +1 位作者 王增莹 王昕 《南京师大学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期92-103,共12页
针对基于激光扫描设备获取点云存在操作复杂、成本高、难以被普及等问题,本文研究了基于普通图像的复杂背景中作物果实三维表型重建.我们建立了集SFM算法、PMVS算法以及半自动化去噪方法的优势为一体的三维重建架构.以一组多视角目标作... 针对基于激光扫描设备获取点云存在操作复杂、成本高、难以被普及等问题,本文研究了基于普通图像的复杂背景中作物果实三维表型重建.我们建立了集SFM算法、PMVS算法以及半自动化去噪方法的优势为一体的三维重建架构.以一组多视角目标作物果实二维图片为输入源,首先基于SIFT算子的比例和旋转不变性参数,提取多幅二维图像特征信息.其次,结合FLANN算法实现不同角度的数据匹配,并提出了基于二维图像关键点和相机参数等信息的稀疏点云快速生成方法.然后,基于PMVS初始特征匹配的种子面片提取、扩散获取密集面片,进一步利用可见性约束过滤不正确匹配导致的错误面片,以实现复杂果实点云模型生成.最后,我们提出了交互式选择和滤波器相结合的、半自动化的果实表型离群点去除方法,解决了作物果实模型的准确重建问题.结果表明,本文的方法能有效解决复杂实验环境中果实表型数据的低成本、准确、方便快捷获取问题. 展开更多
关键词 三维果实表型 稀疏点云算法 稠密点云算法 去噪
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一种空间非合作目标的稀疏点云配准算法 被引量:1
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作者 郭瑞科 王立 +1 位作者 吴云 朱飞虎 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2016年第5期31-36,共6页
点云数据配准是三维重构的关键技术之一,为了提高空间非合作目标的稀疏扫描点云数据配准的速度和精度,提出一种改进的基于四点算法的全局配准算法进行初始配准,再使用迭代最近点算法精确配准.针对直接扫描所得到点云数据量大的问题,本... 点云数据配准是三维重构的关键技术之一,为了提高空间非合作目标的稀疏扫描点云数据配准的速度和精度,提出一种改进的基于四点算法的全局配准算法进行初始配准,再使用迭代最近点算法精确配准.针对直接扫描所得到点云数据量大的问题,本文提出一种基于KD-Tree点云均匀采样简化算法,并且对传统基于四点算法中的阈值参数进行了统一,确定了各误差阈值参数和点云密度之间的关系.仿真结果表明,该方法能够快速、有效地实现卫星稀疏点云的配准,改进的四点算法配准耗时仅为几何哈希算法的42.49%. 展开更多
关键词 稀疏点云 点云配准 四点算法 ICP算法
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利用点云配准的空地影像融合技术 被引量:7
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作者 谢洪 陈立波 +2 位作者 聂倩 吴玮 张沛 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2022年第6期82-87,共6页
为实现空地影像的高精度融合,本文提出了一种基于密集匹配点云配准的融合方法,并与利用空三加密点云配准的融合效果进行了对比。首先,通过对空地影像进行空三加密和密集匹配,得到相应的三维点云;然后,利用基于3DSC特征的SAC-IA算法,完... 为实现空地影像的高精度融合,本文提出了一种基于密集匹配点云配准的融合方法,并与利用空三加密点云配准的融合效果进行了对比。首先,通过对空地影像进行空三加密和密集匹配,得到相应的三维点云;然后,利用基于3DSC特征的SAC-IA算法,完成空中点云和地面点云的粗配准;最后,通过改进的Point-to-Plane ICP算法进行精配准,进而完成空地影像的融合。试验表明,相比空三加密点云,密集匹配点云能够提供更为稳健的配准结果,且能够达到厘米级的精度。 展开更多
关键词 空地影像融合 密集匹配 空三加密 点云配准
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基于三点法和ICP算法的手术导航系统患者配准 被引量:3
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作者 张春雷 戴丽 +1 位作者 刘宇 李鹤 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期1584-1590,共7页
为提升手术导航系统的患者配准精度和操作效率,提出一种将三点法与迭代最近点(iterative closest point,ICP)算法相结合的配准策略.首先,定义患者配准问题,并介绍术前和术中数据获取方法;然后,以光学定位标记球心为患者空间与图像空间... 为提升手术导航系统的患者配准精度和操作效率,提出一种将三点法与迭代最近点(iterative closest point,ICP)算法相结合的配准策略.首先,定义患者配准问题,并介绍术前和术中数据获取方法;然后,以光学定位标记球心为患者空间与图像空间的共同特征,并利用三点法完成初始配准;最后,以经初始映射后的患者点云中各点为球心,建立半径为r的球形区域,并仅保留位于该区域内的图像点云以实现抽样,再利用改进ICP算法对两片点云执行精确配准.实验结果表明,采用所提方法对猪股骨和猪髂骨执行配准的平均误差分别为(0.83±0.10)mm和(0.86±0.09)mm,其精度和稳定性均优于传统ICP算法,且具备高效、易操作的特点以及潜在的临床应用价值. 展开更多
关键词 手术导航系统 患者配准 疏密点云配准 图像点云抽样 ICP算法
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基于三维点云的植物叶片重建及其面积估算 被引量:7
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作者 陈柱 杨君 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期349-354,共6页
为提高植物叶片面积测量的准确度,提出了一种植物叶片三维重建补偿方法。该方法首先使用多角度拍摄植物叶片的方法来获取图像;其次,通过运动恢复结构(SFM)算法、聚类多视角立体(CMVS)算法和基于面片的多视角立体(PMVS)算法处理图像并生... 为提高植物叶片面积测量的准确度,提出了一种植物叶片三维重建补偿方法。该方法首先使用多角度拍摄植物叶片的方法来获取图像;其次,通过运动恢复结构(SFM)算法、聚类多视角立体(CMVS)算法和基于面片的多视角立体(PMVS)算法处理图像并生成三维点云;然后,对点云进行去噪、分割、填补、三角网格化处理;最后,对叶片面积进行估测。实验结果表明,本文方法测量叶片面积的准确度与扫描法接近,并且能解决由于叶片重叠产生的叶面积测量不准确的问题。 展开更多
关键词 三维重建 点云填补 运动恢复结构 稀疏点云 稠密点云
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基于ORB-SLAM3的多机器人地图构建算法 被引量:5
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作者 罗可其 夏益民 +1 位作者 蔡述庭 李彦 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2022年第6期82-91,共10页
针对ORB-SLAM3算法构建稀疏点云地图信息量少、单机器人构图效率低的问题,该文提出一种基于ORB-SLAM3的多机器人地图构建算法,通过两层滤波算法减少冗余地图点数量,提高单机器人稠密点云地图构建效率;利用词袋模型匹配地图二维图像间接... 针对ORB-SLAM3算法构建稀疏点云地图信息量少、单机器人构图效率低的问题,该文提出一种基于ORB-SLAM3的多机器人地图构建算法,通过两层滤波算法减少冗余地图点数量,提高单机器人稠密点云地图构建效率;利用词袋模型匹配地图二维图像间接配准三维点云地图,提高地图配准速度与精度。该文算法在TUM数据集和自拍数据下进行测试,测试结果表明该文算法较传统构图算法速度提高71%、内存消耗减少89%,配准速度与精度较NDT+ICP点云配准算法分别提高68%和16%,在多机器人地图构建方面具有良好的效率、精度、鲁棒性和可拓展性。 展开更多
关键词 多机器人协作SLAM ORB-SLAM3 稠密点云地图 点云配准 词袋模型
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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
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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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一种改进的稀疏迭代最近点算法 被引量:1
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作者 周游 耿楠 张志毅 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2017年第10期1877-1883,共7页
稀疏迭代最近点算法是针对含有噪声点的点云配准提出的,但它却存在对目标点云中的离群点敏感、运行效率低等问题。针对这些问题,基于邻域信息的对应点对寻找方法提出了一种改进的稀疏迭代最近点算法。改进的稀疏迭代最近点算法首先使用... 稀疏迭代最近点算法是针对含有噪声点的点云配准提出的,但它却存在对目标点云中的离群点敏感、运行效率低等问题。针对这些问题,基于邻域信息的对应点对寻找方法提出了一种改进的稀疏迭代最近点算法。改进的稀疏迭代最近点算法首先使用改进的基于PCA的点云初始配准调整两片点云的位置,而后使用基于邻域信息的对应点对寻找方法为精配准寻找对应点对,针对对应点对,使用乘法器的交替方向法(ADMM)求得最优的变换矩阵。实验表明,对含离群点的斯坦福兔子、盆栽等点云来说,改进后的算法能够处理目标点云含有离群点的情况,并且算法的配准速度平均提高了30%。 展开更多
关键词 点云配准 邻域信息 稀疏迭代最近点算法
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基于点云稀疏语义特征的智能网联汽车协同感知配准算法 被引量:2
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作者 朱浩 倪锐峰 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期314-324,共11页
针对道路场景下多智能网联汽车协同感知问题,本文提出一种基于点云稀疏语义特征的智能网联汽车协同感知配准算法。所提算法旨在通过点云集成配准扩展智能网联汽车感知范围,进而实现智能网联汽车协同感知。首先,在道路语义特征基础上进... 针对道路场景下多智能网联汽车协同感知问题,本文提出一种基于点云稀疏语义特征的智能网联汽车协同感知配准算法。所提算法旨在通过点云集成配准扩展智能网联汽车感知范围,进而实现智能网联汽车协同感知。首先,在道路语义特征基础上进行几何特征提取进而得到点云稀疏语义特征。其次,计算道路语义特征点云间的角度偏差以提供配准初值,并将点云语义信息作为配准约束条件实现全局语义集成配准。实验表明所提算法有效扩大了多智能网联汽车协同感知范围,提高了多点云集成配准的精度与鲁棒性。与当前主流算法JRMPC相比,本文所提算法配准精度提高了2.45%。 展开更多
关键词 智能网联汽车协同感知 点云集成配准 点云稀疏语义特征 语义约束
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