应用改进迭代最近点方法的点云数据配准

摘要：

提出了基于点云边界特征点的改进迭代最近点(ICP)方法来提高逆向工程中点云数据配准的效率和精度.首先,提出了基于点云边界特征点的初始配准方法.对点云最小包围盒进行三维空间划分,建立空间网格模型；运用边界种子网格识别及生长算法,从点云边界提取特征点,运用奇异值矩阵分解法(SVD)求出点云的变换矩阵,得到初始配准结果.然后,提出了改进的ICP精确配准方法.对点云对应点赋予权重,剔除权重大于阈值的点,通过对目标函数引入M-估计(M-estimation),剔除异常点.最后,在初始配准的基础上,运用改进的ICP方法精确配准.对经典ICP方法和改进ICF方法做对比实验,结果显示,改进方法的配准效率提高了70％以上,误差减小到0.02％.实验表明,本文方法大幅提高了点云配准的效率和精度.

关键词：逆向工程、迭代最近点、点云配准、边界特征点、M-估计

所属期刊栏目：20

分类号：TP391.41(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金资助项目60905022;吉林省科技发展计划资助项目201105016;吉林大学符号计算与知识工程教育部重点实验室开放基金

在线出版日期：2012-11-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：2068-2077