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顾及RGB-D图像的刚性点云鲁棒配准方法
引用本文:钟赛尚,李彦磊,刘郑,谢忠,陈建国,王伟明,刘秀平.顾及RGB-D图像的刚性点云鲁棒配准方法[J].计算机辅助设计与图形学学报,2022,34(1):25-35.
作者姓名:钟赛尚  李彦磊  刘郑  谢忠  陈建国  王伟明  刘秀平
作者单位:中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室 武汉 430074;中国地质大学(武汉)资源学院 武汉 430074,中国地质大学(武汉)国家地理信息系统工程研究技术中心 武汉 430074,中国地质大学(武汉)国家地理信息系统工程研究技术中心 武汉 430074;中国地质大学(武汉)地理与信息工程学院 武汉 430074,大连理工大学数学科学院 大连 116024
基金项目:国家自然科学基金(61702467,41671400,61702079);开放基金(CY119R015);国家重点研发计划(2017YFC0601500,2017YFC0601504,2018YFB0505500).
摘    要:RGB-D相机作为一种常见的便携式三维数据采集工具被广泛使用于计算机图形学、计算机视觉等诸多领域,然而,由于设备的物理误差、光照干扰等因素,采集的三维点云中往往包含大尺度噪声,现有的点云配准方法处理这类数据时无法取得理想的配准结果,进而影响后续三维重建的质量.为了解决这一问题,提出一种鲁棒的基于RGB-D图像的刚性点云配准方法.首先,提出一种基于全变分和各向异性二阶算子的点法向估计方法,能够有效地去除点法向的噪声并且较好地保持尖锐和非线性光滑特征;其次,联合RGB图像的纹理信息和点云的几何信息设计了一种复合特征描述子,能够在包含噪声的点云上鲁棒地提取初始匹配点;最后,采用一种快速的全局配准方法计算待配准点云之间的刚性变换.在多组合成及真实点云数据上进行配准实验,并从视觉效果和配准误差2个方面对实验结果进行分析,分析结果表明,所提方法能够鲁棒地配准大噪声干扰的点云数据,验证了方法的有效性.

关 键 词:RGB-D相机  点云配准  点法向估计  全变分  各向异性二阶算子

Robust Rigid Point Cloud Registration via RGB-D Images
Zhong Saishang,Li Yanlei,Liu Zheng,Xie Zhong,Chen Jianguo,Wang Weiming,Liu Xiuping.Robust Rigid Point Cloud Registration via RGB-D Images[J].Journal of Computer-Aided Design & Computer Graphics,2022,34(1):25-35.
Authors:Zhong Saishang  Li Yanlei  Liu Zheng  Xie Zhong  Chen Jianguo  Wang Weiming  Liu Xiuping
Affiliation:(State Key Laboratory of Geological Processes and Mineral Resources,China University of Geosciences,Wuhan 430074;School of Earth Resources,China University of Geosciences,Wuhan 430074;National Engineering Research Center of Geographic Information System,China University of Geosciences,Wuhan 430074;School of Geography and Information Engineering,China University of Geosciences,Wuhan 430074;School of Mathematical Sciences,Dalian University of Technology,Dalian 116024)
Abstract:
Keywords:RGB-D cameras  point cloud registration  point normal estimation  total variation  anisotropic second-order operator
本文献已被 维普 万方数据 等数据库收录!
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