Algoritmo de registro de nuvens de pontos não supervisionado que integra interação de características e reforço de correspondência de pontos

YI Jianbing ,  

XIONG Wenwu ,  

PENG Xin ,  

WU Xin ,  

摘要

Para resolver o problema de correspondência incorreta de alguns pontos entre nuvens de pontos causado por pontos anômalos, sobreposição parcial e pontos similares não correspondentes durante o processo de registro de nuvens de pontos, este artigo projeta um algoritmo de registro de nuvens de pontos não supervisionado que integra interação de características e reforço de correspondência de pontos. Primeiro, foi projetado um módulo de fusão de características que interage com as informações de características extraídas da nuvem de pontos fonte e da nuvem de pontos alvo, fundindo essa característica interativa com a característica extraída da camada anterior na posição correspondente para melhorar a capacidade de expressão das características. Em segundo lugar, propõe-se um módulo de fusão Convolução Gráfica-Transformer que utiliza a convolução gráfica para extrair informações geométricas locais e obtém informações de contexto global por meio do mecanismo de autoatenção do Transformer, enquanto introduz o mecanismo de atenção cruzada para realizar a fusão da interação de características entre as nuvens de pontos. Por fim, é introduzido um módulo de reforço de correspondência de pontos que utiliza a distância euclidiana entre as características dos pontos nas nuvens fonte e alvo e a similaridade das características do vizinho dos pontos para casar as relações correspondentes entre os pontos. O algoritmo foi validado nos conjuntos de dados ModelNet40 (com ruído), 7Scenes, ICL-NUIM, KITTI e ScanObjectNN, e os resultados experimentais mostram que, em comparação com o algoritmo IFNet, o RMSE (R) caiu 31,93%, 23,72%, 19,76%, 10,53% e 21,05%, respectivamente, demonstrando plenamente as vantagens do algoritmo proposto em termos de precisão do registro e robustez. Em resumo, o algoritmo apresentado apresenta excelente desempenho em precisão de registro, capacidade de generalização e resistência a ruídos, mostrando um bom potencial de aplicação.

关键词

registro de nuvens de pontos; interação de características; atenção cruzada; reforço de correspondência de pontos; não supervisionado

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