تسجيل السحب النقطية بدمج العينة التكيفية والميزات الهندسية-المكانية

ZHANG Wei ,  

FANG Qi ,  

ZENG Zhilong ,  

GUI Guan ,  

SONG Jie ,  

LIAN Wenbo ,  

HU Xiaoliang ,  

WANG Shenghuai ,  

WANG Chen ,  

摘要

في مواجهة تحديات تسجيل السحب النقطية في تطبيقات إعادة البناء ثلاثية الأبعاد، فإن طرق وصف الميزات المحلية التقليدية غالبًا ما تفشل في التسجيل بسبب نقص نقاط الميزات الفعالة وضعف القدرة على الوصف الهندسي وضعف متانة المطابقة. لمواجهة هذه المشكلة، تم اقتراح خوارزمية تسجيل تدمج العينة التكيفية والميزات الهندسية-المكانية. أولاً، من خلال التحجيم التكيفي بالكثافة وتقليل عدد النقاط عن طريق استبدال الجيران الأقرب، تم حل مشكلة اختلاف حجم وتوزيع الكثافة غير المتكافئ بين سحبتين نقطيتين ذات تداخل منخفض، مع إكمال تقليل عدد النقاط بكفاءة عالية خلال هذه العملية؛ ثم من خلال بحث شجرة KD مرة واحدة، تم حساب متجهات الاتجاه بدقة عالية، وتم تصميم آلية تصفية تعتمد على عدد الجيران وقيود الخطية، حيث يتم دمج نقاط الميزات المصفاة مع وصفات الميزات الهندسية-المكانية، متجاوزين مشكلة الحساب الزائد والقدرة الوصفية المحدودة في الطرق التقليدية؛ وأخيرًا، تم اقتراح مطابقة ثنائية الاتجاه بناءً على تشابه الهيستوجرام للحصول على علاقات مطابقة موثوقة، وبالاقتران مع طريقة تسجيل RANSAC، تم تحقيق تسجيل عالي الدقة ومتين للسحب النقطية ذات التداخل المنخفض. تعتمد خوارزمية هذا البحث على مجموعات بيانات عامة وتم التحقق منها من خلال بيانات حقيقية. تظهر التجارب أن الخوارزمية المقترحة هنا تقلل متوسط خطأ المطابقة بنسبة 51.14% و64.16% و78% مقارنةً بـ ISS+3DSC+K4PCS، وISS+FPFH+RANSAC وTOLDI+RANSAC على التوالي، كما أنها تحقق أعلى كفاءة تشغيلية بين خوارزميات التسجيل الناجحة، مما يدل على أدائها الجيد بشكل عام.

关键词

تسجيل السحب النقطية;تداخل منخفض;دمج الميزات;إعادة البناء ثلاثي الأبعاد

阅读全文