基于两步式迭代最近点的三维人耳配准算法

提出了一种新型两步式迭代最近点算法对三维人耳点云模型进行配准,该过程主要分为两步完成:(1)采用基于CUDA并行加速的EM-ICP算法进行初始配准,从而使人耳点云数据大致调整为同一姿态,并且为下一步提供良好的初始变化;(2)基于ICP算法对三维人耳点云数据进行精确配准。该方式能够有效避免ICP算法配准过程中局部对齐等缺陷。实验结果证明,采用两步式迭代最近点算法配准后的三维人耳数据具有良好的配准效果与配准速度。     

基于EM-ICP的三维人脸简化点云并行配准算法

提出了一种基于离散曲率估计和kd-tree简化人脸点云的并行EM-ICP配准算法.首先建立人脸点云的三维空间kd-tree,并结合离散高斯曲率对点云进行了保留几何特征的简化;然后基于CUDA对EM-ICP算法进行并行加速,对简化的人脸点云进行配准.该算法能够避免局部配准等缺陷,同时EM-ICP算法并行保证了配准工作的高效.实验证实了本文算法的健壮性和稳定性.     

基于多核并行和动态阈值的点云配准算法

针对点云配准中存在错误匹配点对、精度不高等问题,提出一种基于多核并行和动态阈值的点云配准算法。该算法采用改进的SAC-IA算法进行点云粗配准,利用OpenMP实现点云查询点的法向量、FPFH等特征的并行加速提取以及对应点对的并行查找,从而使整个配准算法的速度得到保持甚至提升。在点云精配准阶段,使用改进的ICP算法进行精配准,改进点着眼于错误对应点对的剔除及其阈值的动态确定,即以配准点重心作为参照点,按照动态阈值,使用点对距离约束剔除错误对应点对。实验结果表明,本文算法在提升配准精度的情况下,配准速度也得到了提升。     

基于区域扩张的三维点云模型配准算法

为提高三维散乱点云自动配准的准确率,提出一种新的基于区域扩张的配准算法。通过局部点云法向量的变化提取特征点,利用区域扩张方法进行初始配准,在搜索精确匹配点的过程中直接剔除错误匹配,使用改进的最近点迭代算法对点云进行精确对齐。实验结果表明,与经典最近迭代点算法和基于曲率的点云自动配准算法相比,该算法能够提升点云配准精度,对特征平滑的点云模型具有较好的效果。     

基于特征点和改进ICP的三维点云数据配准算法

在光学非接触三维测量中,复杂对象的重构需要多组测量数据的配准。最近点迭代(ICP)算法是三维激光扫描数据处理中点云数据配准的一种经典的数学方法,为了获得更好的配准结果,在ICP算法的基础之上,提出了结合基于特征点的等曲率预配准方法和邻近搜索ICP改进算法的精细配准,自动进行点云数据配准的算法,经对牙齿点云模型实验发现,点云数据量越大,算法的配准速度优势越明显,采用ICP算法的运行时间(194.58 s)远大于本算法的运行时间(89.13 s)。应用实例表明:该算法具有速度快、精度高的特点,算法效果良好。     

机器人辅助的三维点云自动配准

针对三维扫描时不同扫描仪坐标系下三维点云配准困难且耗时过多的难题,提出一种利用机器人转换扫描仪坐标来进行点云配准的算法。该算法主要有两步：第一步为粗配准,将三维扫描仪固定在服务机器人的机械臂末端,在三维扫描过程中实时记录扫描仪的姿势,并利用此信息将不同扫描仪坐标系的点云转换到机器人基底坐标系;第二步为精细配准,以第一步的结果作为改进的迭代最近点算法的初始值,再利用加权的稀疏迭代最近点算法对机器人基底坐标系下不同帧的点云进行精细配准。实验证明,相比其他基于仪器的配准方法和直接利用迭代最近点算法进行配准的方法,该方法能有效提高配准成功率、减少配准时间、提高配准精度。     

基于Kinect相机和改进ICP的三维物体重建

针对三维物体重建过程中存在的配准精度差问题,提出一种改进的 IC P算法。先利用动态设定的距离函数阈值,再利用高斯曲率相似性,去除错误匹配点对,在迭代结束后给出结果评价准则,提高ICP算法的精度。在使用Kinect相机采集到点云数据后,利用改进的IC P算法进行局部配准,将局部配准的结果应用于全局配准,得到完整的三维物体模型。实验结果表明,该算法配准精度高,能有效地应用于三维物体重建。     

约束改进的ICP点云配准方法

提高配准速度和精度是点云配准研究的重点。提出一种距离约束改进的迭代邻近点算法,针对邻近点法中找到的配准点,采用最近原则排除含相同点的点对;使用配准点重心作为参考点,结合点对距离约束排除误配准点对后进行点云配准;与使用点云重心作为参考点的方法和迭代邻近点算法进行了比较。实验结果表明,在配准速度和精度方面,提出的算法都有了提高,实现了点云的快速、准确配准。     

基于机械臂的Kinect车辆轮廓点云配准

车辆轮廓的三维点云模型在汽车智能化制造及维保过程中具有重要作用。为提高点云配准的精度和效率,以汽车维保机器人为研究对象,提出一种基于点云数据处理技术的车辆轮廓扫描定位及点云数据配准方法。在机械臂末端安装Kinect深度传感器实现精准移动,在汽车四周采集点云数据并进行预处理,根据机械臂运动学方程计算传感器采样位姿,完成初步配准。在此基础上,使用迭代最近点算法完成车辆轮廓点云的精确配准。实验结果表明,该方法可完成各视角点云数据的准确、快速配准,得到完整的三维点云数字模型。     

利用Kinect深度信息的三维点云配准方法研究

针对三维重建中的点云配准问题,提出一种基于点云特征的自动配准算法。利用微软Kinect传感器采集物体的多视角深度图像,提取目标区域并转化为三维点云。对点云进行滤波并估计快速点特征直方图特征,结合双向快速近似最近邻搜索算法得到初始对应点集,并使用随机采样一致性算法确定最终对应点集。根据奇异值分解法求出点云的变换矩阵初始值,在初始配准的基础上运用迭代最近点算法做精细配准。实验结果表明,该配准方法既保证了三维点云的配准质量,又降低了计算复杂度,具有较高的可操作性和鲁棒性。     

基于特殊角点和基点定位在线掌纹的方法

本文简述了目前在线掌纹定位的主要方法,提出一种通过寻找特殊角点和基点实现在线掌纹的定位。该方法基于掌纹的形状特点,先定位特殊角点,再通过统计块点方向和求梯度确定感兴趣的纹线上的一点,最后用灰度值跟踪方法确定特殊基点。该定位方法减少了手掌张开强度因素造成的影响,并取得了理想的实验结果。     

基于均值漂移聚类的点模型简化方法

为了有效简化稠密采样点模型,提出了一个基于均值漂移（mean shift）聚类的点模型简化方法。通过mean shift迭代过程,计算点模型中点对应的局部模式点,即模态点。利用模态点代替聚集在其周围的数据点,实现对模型的简化。实验结果表明该算法能有效减少稠密采样点模型的点数,且简化速度较快,简化模型能很好地保持原始模型的几何形状。     

Bluetooth Piconet无线链路接入技术研究

本文对BluetoothPiconet(蓝牙微微网)无线链路的接入控制机制进行深入分析,这对研究和应用Bluetooth技术非常重要。     

一种在计算机上生成凸包的算法

在计算机上实现生成凸包的算法很多，笔者设计的这一算法主要是利用了在计算机表示中，任意两个点之间必定是有一定距离的，而数学上两个点之间的距离可以是无限小这一特点。我们总可以在计算机上任意两个点的位置之间插入一个数学上的点，这个点计算机可能无法表示，但它是可以被计算的。利用这一特点设计了本算法。     

多阈值提取平面点云边界点的方法

针对基于切片技术的点云数据重建算法需要提取切片内点云边界点,及现有算法效率低、提取效果不好等问题,提出一种多阈值提取平面点云边界点的算法。通过选取判断点的k个近邻点,计算相邻两点与判断点连线间夹角,由于边界点必存在最大夹角,通过判断最大夹角是否超过设定阈值,从而快速提取边界点。通过对阈值设值分析,不同点云数据的边界提取实验及几种方法间比较,该方法不受点云形状影响,均能较好提取边界点,且优于其他3种算法。结果表明该方法在保证原始点云特征信息的前提下,可较好提取边界点,提高后续点云重建速度与效率。     

The numerical calculation of topological turning points

We introduce the definition of topological turning point of a function ?(x, λ): ?×?→?, then we propose a numerical method for calculating it. This new definition does not require any regularity for ? but its continuity; moreover, topological turning point coincides with turning point when ? is sufficiently smooth. The numerical method that we introduce has linear rate of convergence, and it is of secure convergence.     

一种计算机图形曲线转戾点的数值计算方法

文章提供了一种利用计算机图形处理技术对二维曲线转戾点进行采样的数值计算方法,并对计算过程中的一些具体问题提出了针对性的解决方案,包括对奇异点和不同轴向曲线的处理方法。     

一种三维颅骨表面标志点平滑移动的方法

在计算机辅助颅像重合研究中，需要在三维颅骨表面的特征位置处做标志，并且在三维空间中需要对标志点进行交互操作，其中在颅骨表面移动标志点是比较复杂的操作，针对这一问题，本文提出了一种基于平面相交的移动标志点方法，经实验表明，该方法能够高效地移动三维标志点，达到理想的效果。     

基于中心区域基准点的指纹匹配算法

指纹匹配是自动指纹识别中的重要环节。首先介绍了指纹匹配中已有的一些方法和指纹匹配需要解决的问题,继而提出了一种基于中心区域基准点的指纹匹配算法,通过搜寻中心区域的细节点集合定位基准点对,以此计算旋转和平移参数,最后统计姿势矫正后的匹配点个数来实现两枚指纹的比对。实验结果表明,针对图像质量不同的两个指纹库,该算法能有效地抵抗图像噪声,准确定位基准点,达到较高的准确率。