改进的概率迭代最近点配准算法

发布时间：2018-10-30 16:42

【摘要】：针对迭代最近点算法中存在的收敛速度较慢和噪声引起的配准效果不佳的问题,提出一种基于期望最大化估计的噪声点云配准算法,即改进的概率迭代最近点算法。首先,建立两个点云集合之间的一一对应关系,以提高算法的配准精度;然后,将高斯模型引入到ICP算法中,采用奇异值分解的方法解决刚体变换问题,并在刚体变换过程中加入动态迭代系数,在不影响配准精度和迭代方向的情况下,在下次迭代中更快速地寻找到最近点,以此减少迭代次数、提高收敛速度,实现两个带有噪声点云的精确配准。实验表明,该算法是一种精度高、速度快的点云配准算法,能有效地避免噪声和外点的干扰。
[Abstract]:Aiming at the problems of slow convergence rate and poor registration effect caused by noise in iterative nearest point algorithm, an improved probabilistic iterative nearest point algorithm based on expectation maximization estimation is proposed. Firstly, the one-to-one correspondence between two point cloud sets is established to improve the registration accuracy of the algorithm. Then, Gao Si model is introduced into ICP algorithm, and the singular value decomposition method is used to solve the problem of rigid body transformation, and dynamic iterative coefficients are added to the process of rigid body transformation, without affecting the registration accuracy and the direction of iteration. In the next iteration we can find the nearest point more quickly so as to reduce the number of iterations improve the convergence speed and realize the accurate registration of two noisy point clouds. Experimental results show that the algorithm is a high precision and fast point cloud registration algorithm, which can effectively avoid noise and external point interference.
【作者单位】： 咸阳师范学院教育科学学院;西北大学信息科学与技术学院;北京师范大学信息科学与技术学院;
【基金】：国家自然科学基金项目(61373117) 陕西省教育科学“十三五”规划课题(SGH16H179)
【分类号】：TP391.41

【参考文献】

相关期刊论文 前4条

1 王森;王璐;洪靖惠;李思慧;孙晓鹏;;基于Sparse ICP的三维点云耳廓识别[J];图学学报;2015年06期

2 蒋睿嵩;魏发远;冯大勇;闫茂振;;一种权值约束的精确配准算法[J];图学学报;2014年02期

3 范然;金小刚;;大规模点云选择及精简[J];图学学报;2013年03期

4 吴维勇;王英惠;;逆向工程中基于小波的数据配准[J];工程图学学报;2010年06期

【共引文献】

相关期刊论文 前5条

1 黄方;宁涛;陈志同;沈云超;;二维点轮廓与矢量轮廓配准研究[J];图学学报;2016年05期

2 解则晓;刘静晓;潘成成;张梦泽;;一种散乱分层点云的有序化精简方法[J];图学学报;2016年03期

3 律帅;达飞鹏;黄源;;基于数据类型转换的点云快速有损压缩算法[J];图学学报;2016年02期

4 赵龙;韦群;;序列图像三维重构中点云精简算法的研究与改进[J];计算机工程与应用;2016年08期

5 时可可;潘为民;郭志强;雷贤卿;叶欣;;大型定子叶片铸件的数字化测量及误差评定[J];图学学报;2014年03期

【二级参考文献】

相关期刊论文 前3条

1 陈雷蕾;王斌;张立明;;快速三维人耳提取与识别[J];计算机辅助设计与图形学学报;2009年10期

2 方惠兰,王国瑾;三角网格曲面上离散曲率估算方法的比较与分析[J];计算机辅助设计与图形学学报;2005年11期

3 张丽艳,周儒荣,蔡炜斌,周来水;海量测量数据简化技术研究[J];计算机辅助设计与图形学学报;2001年11期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 蒋睿嵩;张定华;张顺利;程云勇;;带变形涡轮叶片精确配准算法研究[J];CT理论与应用研究;2009年01期

2 李在娟;付宜利;高文朋;;基于路径的血管介入手术电磁跟踪的配准算法[J];华中科技大学学报(自然科学版);2013年S1期

3 蒋睿嵩;魏发远;冯大勇;闫茂振;;一种权值约束的精确配准算法[J];图学学报;2014年02期

4 左森;郭晓松;万敬;郭君斌;;基于支持向量回归的光度配准算法[J];微电子学与计算机;2006年12期

5 於时才;吕艳琼;;一种图像快速配准算法的研究[J];激光与红外;2009年04期

6 谢永胜;余正生;;图像快速配准算法的改进[J];机电工程;2010年02期

7 郭明;周晓东;;舰船小目标图像配准算法[J];光子学报;2012年02期

8 李宝峰;田宝华;张晓明;郑明玲;;全局自动图像配准算法加速器[J];计算机辅助设计与图形学学报;2012年10期

9 陈华杰;冯卫平;林岳松;郭云飞;;基于稀疏方位超图匹配的图像配准算法[J];光电子.激光;2010年12期

10 王学敏;王国宏;陈垒;;航迹图像的2D雷达系统误差配准算法[J];火力与指挥控制;2012年06期

相关会议论文 前7条

1 张政;张彩明;;一种基于法向特征的点云数据配准算法[A];中国图学新进展2007——第一届中国图学大会暨第十届华东六省一市工程图学学术年会论文集[C];2007年

2 梅跃松;杨树兴;莫波;;一种基于新的相似性测度的自动图像配准算法[A];2007'中国仪器仪表与测控技术交流大会论文集（一）[C];2007年

3 王瑞瑞;王晋年;马建文;;基于虚拟窗口统计特征的可见光与热红外影像配准算法研究[A];第十七届中国遥感大会摘要集[C];2010年

4 孙凡;;基于无人机多光谱成像仪图像的配准算法研究[A];第十五届全国遥感技术学术交流会论文摘要集[C];2005年

5 郗润平;武潇;张艳宁;;基于子束变换和Harris角点的图像配准算法[A];全国第三届信号和智能信息处理与应用学术交流会专刊[C];2009年

6 曹世翔;江洁;张广军;袁艳;;一种简化SIFT的图像配准算法[A];第九届全国光电技术学术交流会论文集（下册）[C];2010年

7 蒋晓瑜;田宏亮;张文明;;基于梯度互信息的小波域图像配准算法研究[A];第六届全国信号和智能信息处理与应用学术会议论文集[C];2012年

相关博士学位论文 前8条

1 张超;基于局部特征的图像配准算法及应用研究[D];北京理工大学;2015年

2 杨娟;医学图像配准和四维磁共振成像相关技术研究[D];山东大学;2015年

3 虞刚;在线自适应放疗若干关键问题的研究[D];东南大学;2015年

4 章学静;像素级图像增强及配准算法研究[D];北京理工大学;2014年

5 梁月强;图像引导放射治疗若干关键问题的研究[D];电子科技大学;2012年

6 刘朝霞;航空遥感图像配准算法研究[D];大连海事大学;2011年

7 叶宏;多传感器系统配准算法研究[D];中国工程物理研究院;2014年

8 祁永庆;多平台多传感器配准算法研究[D];上海交通大学;2008年

相关硕士学位论文 前10条

1 刘新;三维点云数据的配准算法研究[D];燕山大学;2015年

2 杨昆;基于互相关和点特征的图像配准算法研究[D];中国矿业大学;2015年

3 陈平君;配准方法可重现比较流程与纤维束分割算法研究[D];大连理工大学;2015年

4 陈聪;低照度图像配准算法研究[D];西安电子科技大学;2014年

5 王冰;基于GPU的粘性流体医学图像弹性配准算法研究[D];兰州交通大学;2015年

6 曹红洋;基于Demons算法的图像非刚性配准算法研究[D];南昌航空大学;2015年

7 李耀东;基于分布估计算法和互信息的医学图像刚性配准算法研究[D];沈阳工业大学;2016年

8 宋江典;多模态脑影像配准算法设计与实现[D];东北大学;2014年

9 刘忠建;基于并行计算的点云配准算法研究[D];北方工业大学;2016年

10 张金龙;面向婴幼儿脑MR图像的配准算法与分割研究[D];东北大学;2014年

，

本文编号：2300568