| 基于改进ICP的复杂机械零件测量点云配准方法 |
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| 引用本文： | 伍济钢,马佳康,杨康,曹鸿,张源.基于改进ICP的复杂机械零件测量点云配准方法[J].光电子．激光,2023,34(6):620-627. |
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| 作者姓名： | 伍济钢 马佳康 杨康 曹鸿 张源 |
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| 作者单位： | （湖南科技大学 机电工程学院 机械设备健康维护湖南省重点实验室，湖南 湘潭 411201）,（湖南科技大学 机电工程学院 机械设备健康维护湖南省重点实验室，湖南 湘潭 411201）,（湖南科技大学 机电工程学院 机械设备健康维护湖南省重点实验室，湖南 湘潭 411201）,（湖南科技大学 机电工程学院 机械设备健康维护湖南省重点实验室，湖南 湘潭 411201）,（湖南科技大学 机电工程学院 机械设备健康维护湖南省重点实验室，湖南 湘潭 411201） |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(51775181) 和湖南省自然科学省市联合基金(2022JJ50129)资助项目 |
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| 摘 要： | 点云配准是基于机器视觉进行复杂机械零件三维非接触精密测量的关键环节。针对传统迭代最近点(iterative closest point, ICP)算法对初始位置依赖性强，迭代收敛速度慢，错误对应点对多，难以满足大批量复杂机械零件测量点云配准效率和精度要求的问题，提出了一种基于ISS-FPFH(intrinsic shape signature-fast point feature histogram)特征结合改进ICP的复杂机械零件测量点云配准方法。为了减少点云配准数量，并保留点云表面原来的细微特征，提出了基于重心邻近点的体素滤波器对点云进行下采样预处理。为解决传统ICP算法因合适初始位置难以确定而导致多视角测量点云配准失败的问题，采用了基于ISS-FPFH特征的采样一致性初始配准(sample consensus intial alignment, SAC-IA)算法进行粗配准。为解决传统ICP算法迭代收敛速度慢、错误对应点对多的问题，提出结合法向量夹角约束的点到平面ICP算法进行精配准。以斯坦福大学的bunny点云模型为对象，验证了本文提出方法对噪声点云的鲁棒性。以常见的复杂机械零...
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| 关 键 词： | 点云配准 复杂机械零件 三维非接触精密测量 迭代最近点(ICP)算法 |
| 收稿时间： | 2022/5/9 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2022/7/11 0:00:00 |
Measurement point cloud registration method for complex mechanical parts based on improved ICP |
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| WU Jigang,MA Jiakang,YANG Kang,CAO Hong and ZHANG Yuan.Measurement point cloud registration method for complex mechanical parts based on improved ICP[J].Journal of Optoelectronics·laser,2023,34(6):620-627. |
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| Authors: | WU Jigang MA Jiakang YANG Kang CAO Hong and ZHANG Yuan |
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| Affiliation: | Hunan Provincial Key Laboratory of Health Maintenance for Mechanical Equipment, School of Electrical and Mechanical Engineering, Hunan University of Science and Technology,Xiangtan, Hunan 411201, China,Hunan Provincial Key Laboratory of Health Maintenance for Mechanical Equipment, School of Electrical and Mechanical Engineering, Hunan University of Science and Technology,Xiangtan, Hunan 411201, China,Hunan Provincial Key Laboratory of Health Maintenance for Mechanical Equipment, School of Electrical and Mechanical Engineering, Hunan University of Science and Technology,Xiangtan, Hunan 411201, China,Hunan Provincial Key Laboratory of Health Maintenance for Mechanical Equipment, School of Electrical and Mechanical Engineering, Hunan University of Science and Technology,Xiangtan, Hunan 411201, China and Hunan Provincial Key Laboratory of Health Maintenance for Mechanical Equipment, School of Electrical and Mechanical Engineering, Hunan University of Science and Technology,Xiangtan, Hunan 411201, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | point cloud registration complex mechanical parts 3D non-contact precision measurement iterative closest point (ICP) algorithm |
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