PCL点云配准(1)
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PCL点云配准(1)
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在逆向工程,計(jì)算機(jī)視覺,文物數(shù)字化等領(lǐng)域中,由于點(diǎn)云的不完整,旋轉(zhuǎn)錯(cuò)位,平移錯(cuò)位等,使得要得到的完整的點(diǎn)云就需要對局部點(diǎn)云進(jìn)行配準(zhǔn),為了得到被測物體的完整數(shù)據(jù)模型,需要確定一個(gè)合適的坐標(biāo)系,將從各個(gè)視角得到的點(diǎn)集合并到統(tǒng)一的坐標(biāo)系下形成一個(gè)完整的點(diǎn)云,然后就可以方便進(jìn)行可視化的操作,這就是點(diǎn)云數(shù)據(jù)的配準(zhǔn)。點(diǎn)云的配準(zhǔn)有手動(dòng)配準(zhǔn)依賴儀器的配準(zhǔn),和自動(dòng)配準(zhǔn),點(diǎn)云的自動(dòng)配準(zhǔn)技術(shù)是通過一定的算法或者統(tǒng)計(jì)學(xué)規(guī)律利用計(jì)算機(jī)計(jì)算兩塊點(diǎn)云之間錯(cuò)位,從而達(dá)到兩塊點(diǎn)云自動(dòng)配準(zhǔn)的效果,其實(shí)質(zhì)就是把不同的坐標(biāo)系中測得到的數(shù)據(jù)點(diǎn)云進(jìn)行坐標(biāo)系的變換,以得到整體的數(shù)據(jù)模型,問題的關(guān)鍵是如何讓得到坐標(biāo)變換的參數(shù)R(旋轉(zhuǎn)矩陣)和T(平移向量),使得兩視角下測得的三維數(shù)據(jù)經(jīng)坐標(biāo)變換后的距離最小,,目前配準(zhǔn)算法按照過程可以分為整體配準(zhǔn)和局部配準(zhǔn),。PCL中有單獨(dú)的配準(zhǔn)模塊,實(shí)現(xiàn)了配準(zhǔn)相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),和經(jīng)典的配準(zhǔn)算法如ICP。
PCL中實(shí)現(xiàn)配準(zhǔn)算法以及相關(guān)的概念
兩兩配準(zhǔn)的簡介:一對點(diǎn)云數(shù)據(jù)集的配準(zhǔn)問題是兩兩配準(zhǔn)(pairwise registration 或 pair-wise registration).通常通過應(yīng)用一個(gè)估計(jì)得到的表示平移和選裝的4*4缸體變換矩陣來使得一個(gè)點(diǎn)云的數(shù)據(jù)集精確的與另一個(gè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)集(目標(biāo)數(shù)據(jù)集)進(jìn)行完美的配準(zhǔn)
具體的實(shí)現(xiàn)步驟:
(1)首先從兩個(gè)數(shù)據(jù)集中按照同樣的關(guān)鍵點(diǎn)選取的標(biāo)準(zhǔn),提取關(guān)鍵點(diǎn)
(2)對選擇所有的關(guān)鍵點(diǎn)分別計(jì)算其特征描述子
(3)結(jié)合特征描述子在兩個(gè)數(shù)據(jù)集中的坐標(biāo)位置,以兩者之間的特征和
總結(jié)
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