结合方向包围框改进的三维点云配准算法

为了提升源点云和模板点云在初始相对偏转角度过大时的配准精度,提出了一种结合方向包围框的改进 PointNetLK算法PointNetLK-OBB。该算法用三维点云的方向包围框表示源点云和模板点云的宏观特征,在最近点迭代算法的引导下,对齐源点云和模板点云的方向包围框,并在源点云和模板点云间产生镜面对称效应;根据源点云和模板点云的拟合度探测镜面对称的对称面,得到源点云自身的最佳旋转和平移,完成三维点云配准任务。为了验证算法的有效性,在公开数据集ModelNet40上进行对比实验,实验结果显示,PointNetLK-OBB与PointNetLK相比,提升了源点云和模板点云在初始相对偏转角度过大时的配准精度,对源点云和模板点云间的初始相对位置敏感度降低。创新在于,利用PointNetLK绕开传统点云配准的非凸问题,借助于方向包围框的规整性避开PointNetLK语境下出现的局部最优问题。