在3D打印、逆向工程和虛擬現(xiàn)實(shí)等多領(lǐng)域工程應(yīng)用中,多視點(diǎn)云對(duì)齊是實(shí)現(xiàn)三維模型曲面快速、精確重構(gòu)的基礎(chǔ),同時(shí),其方法也是計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的研究熱點(diǎn)之一。近年來,點(diǎn)云對(duì)齊算法的研究漸趨成熟,特別地,迭代最近點(diǎn)（Iterative Closest Point,ICP）點(diǎn)云對(duì)齊算法及其改進(jìn)算法在解決小角度錯(cuò)開點(diǎn)云的對(duì)齊問題時(shí),具有良好的魯棒性和對(duì)齊精度,是應(yīng)用最為廣泛的點(diǎn)云對(duì)齊算法之一。但該類點(diǎn)云對(duì)齊算法往往受到點(diǎn)云初始位置影響,對(duì)齊精度容易陷入局部最優(yōu),無法實(shí)現(xiàn)多視點(diǎn)云精確對(duì)齊。本文圍繞ICP點(diǎn)云對(duì)齊算法涉及的初始位置問題進(jìn)行討論和研究,通過對(duì)不同的點(diǎn)云對(duì)齊方法進(jìn)行歸類總結(jié),提出了基于適應(yīng)性克里格模型的ICP點(diǎn)云對(duì)齊算法,主要的內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)包括:1)對(duì)傳統(tǒng)ICP點(diǎn)云對(duì)齊算法的原理及其實(shí)現(xiàn)流程進(jìn)行詳細(xì)闡述,提出求解初始變換矩陣,是其實(shí)現(xiàn)多視點(diǎn)云精確對(duì)齊的關(guān)鍵環(huán)節(jié);針對(duì)初始變換矩陣求解的非凸優(yōu)化問題,構(gòu)建了相應(yīng)的仿真模型及可行域區(qū)間,并利用模擬退火算法對(duì)該仿真模型尋優(yōu),求解出優(yōu)化的變換矩陣,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)ICP點(diǎn)云精確對(duì)齊。2)針對(duì)模擬退火算法尋優(yōu)過程中多次調(diào)用仿真模型產(chǎn)生的高昂時(shí)間成本問題,提出利用克... 

【文章來源】：廣東工業(yè)大學(xué)廣東省

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

ICP算法對(duì)齊誤差折線圖

Tab 2-6Alignment error rotating around the X axis繞 X 軸旋轉(zhuǎn)角度(θ) 90 120 150 180對(duì)齊精度（RMSE）SA-ICP 0.0031 0.0031 0.0031 0.0031ICP 0.0368 0.0458 0.0457 0.0460表 2-7 繞 Y 軸旋轉(zhuǎn)點(diǎn)云最終對(duì)齊結(jié)果Tab 2-7Alignment error rotating around theY axis繞 Y 軸旋轉(zhuǎn)角度(θ) 90 120 150 180對(duì)齊精度（RMSE）SA-ICP 0.0031 0.0031 0.0031 0.0031ICP 0.0327 0.0351 0.0383 0.0280表 2-8 繞 Z 軸旋轉(zhuǎn)點(diǎn)云最終對(duì)齊結(jié)果Tab 2-8Alignment error rotating around the Z axis繞 Z 軸旋轉(zhuǎn)角度(θ) 90 120 150 180對(duì)齊精度（RMSE）SA-ICP 0.0031 0.0031 0.0031 0.0031ICP 0.0037 0.0716 0.0425 0.0677

廣東工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文 節(jié)測(cè)試實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)目標(biāo)點(diǎn)云繞 Z 軸旋轉(zhuǎn) 180°得到的龍形點(diǎn)云位置如圖 3-7 所示。通過點(diǎn)云稀疏采樣，得到數(shù)量為 800、16標(biāo)點(diǎn)云，利用克里格的 ICP 點(diǎn)云對(duì)齊算法，簡稱為 SAK-ICP 算的目標(biāo)點(diǎn)云向源點(diǎn)云對(duì)齊。，其仿真時(shí)間與基于模擬退火的 ICP 點(diǎn) SA-ICP 算法進(jìn)行比較，如表 3-1 和圖 3-6 所示。表 3-1 仿真時(shí)間Tab 3-1 simulation time疏采樣點(diǎn)數(shù) 800 1600 2400 3SA-ICP 2564.88 4353.60 6964.72 103SAK-ICP 249.538 249.473 340 356

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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