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基于ISS-3DSC的NDT三维点云配准算法研究 被引量：5
1
作者 刘畅文 李波 +1 位作者 潘江涛 姜涛 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期777-783,共7页
工件形貌的三维扫描需求在车间自动化装备中越来越多,其中点云配准作为三维数据处理的重要步骤。现有三维点云配准存在特征点对误配、配准时间长、配准精度差等问题,提出了一种基于内部形状描述子-三维形状上下文特征(ISS-3DSC)的NDT三... 工件形貌的三维扫描需求在车间自动化装备中越来越多,其中点云配准作为三维数据处理的重要步骤。现有三维点云配准存在特征点对误配、配准时间长、配准精度差等问题,提出了一种基于内部形状描述子-三维形状上下文特征(ISS-3DSC)的NDT三维点云配准算法。首先通过内部形状描述子(ISS)算法提取三维点云关键点,提高配准效率;然后结合三维形状上下文特征(3DSC)进行关键点的特征描述,并根据特征点对中值距离法剔除错误点对,采用SVD分解计算初始变换矩阵;最后使用NDT算法完成精配准。测试实验结果表明:算法在鞋面、鞋底点云数据配准时的精度可达到0.025 cm,相比传统SAC-IA+NDT算法配准效率提升明显,具有一定的工程应用价值。 展开更多
关键词 内部形状描述子 三维形状上下文特征 ndt算法 三维点云配准
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改进ICP算法的激光雷达点云配准
2
作者 许哲 董林啸 吴家跃 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2024年第4期1-5,共5页
针对传统ICP算法在激光雷达目标点云配准中存在匹配时间长,以及受初值影响导致该算法应用在无人车SLAM技术中容易存在定位精度不高和稳健性较差的问题,本文提出了一种结合KD-tree算法的NDT-ICP算法。首先,通过Voxel Grid滤波对激光雷达... 针对传统ICP算法在激光雷达目标点云配准中存在匹配时间长,以及受初值影响导致该算法应用在无人车SLAM技术中容易存在定位精度不高和稳健性较差的问题,本文提出了一种结合KD-tree算法的NDT-ICP算法。首先,通过Voxel Grid滤波对激光雷达获取的点云数据进行预处理,利用平面拟合参数的方法去除地面点云;然后,利用NDT算法进行点云粗匹配,缩短目标点云与待匹配点云距离;最后,通过KD-tree邻近搜索法提高对应点查找速度,并通过优化收敛阈值,完成ICP算法的精匹配。试验结果表明,本文提出的改进算法相比于NDT算法和ICP算法,在点云配准速度和精度上有明显提高,且在地图构建上精度和稳健性更好。 展开更多
关键词 无人车 点云配准 ICP算法 ndt算法 激光SLAM
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采用激光雷达的无人车地形环境重建技术研究 被引量：1
3
作者 熊沂铖 王栋 《单片机与嵌入式系统应用》 2019年第9期35-38,共4页
为了实现对无人车周围地形环境进行建模,对LiDAR(激光雷达)建模方法与激光雷达点云匹配方法开展研究。通过对激光雷达所获点云数据进行坐标系转换、特征提取、点云分割、路面点云插值、非路面点云保留、场景整合、场景渲染实现了无人车... 为了实现对无人车周围地形环境进行建模,对LiDAR(激光雷达)建模方法与激光雷达点云匹配方法开展研究。通过对激光雷达所获点云数据进行坐标系转换、特征提取、点云分割、路面点云插值、非路面点云保留、场景整合、场景渲染实现了无人车三维的重建。最后将ICP算法与NDT算法相结合用于激光雷达的点云匹配,并开展实验验证,对结构化场景进行三维重建,表明该方法可行。该研究可为无人车最终的实际落地产生供理论参考与依据。 展开更多
关键词 LIDAR 无人车 ICP算法 ndt算法
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一种基于PCL库的NDT+ICP点云配准的改进算法
4
作者 杜姝函 易辉 +3 位作者 陈向宁 王得成 徐碧洁 王昊月 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2020年第S02期180-185,共6页
本文提出一种基于PCL库的NDT+ICP点云配准的改进算法,利用NDT算法在大数据量的点云模型配准方面速度和效率上的优势,经过点云的滤波、下采样预处理过程,结合OpenMP多线程并行技术提高算法的运行速度,提高了点云配准的速度与效率。
关键词 倾斜摄影测量 点云配准 ICP算法 ndt算法 算法加速
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基于激光雷达构建室外三维点云地图的研究
5
作者 王晋 《山西电子技术》 2022年第5期88-90,共3页
激光雷达作为无人驾驶技术中定位建图功能里最常用的传感器,具有精度高、受环境影响小的特点,适合于室外环境下构建三维点云地图。本文基于多线激光雷达,结合NDT算法,设计和实现了室外封闭区域的三维点云地图的构建。
关键词 激光雷达 三维点云 定位建图 ndt算法
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旋转台多视场扫描点云的自动配准方法
6
作者 王伟 高健 林辉 《机械工程与自动化》 2017年第5期47-49,共3页
三维扫描需要将不同视角下获取的点云数据进行配准,并统一到全局坐标系。针对旋转台扫描得到的点云数据提出了一种自动配准方法,其基本思路是先用NDT算法作粗配准,将待配准的两片点云旋转平移到较好的初始位置,接着用ICP算法作精配准。... 三维扫描需要将不同视角下获取的点云数据进行配准,并统一到全局坐标系。针对旋转台扫描得到的点云数据提出了一种自动配准方法,其基本思路是先用NDT算法作粗配准,将待配准的两片点云旋转平移到较好的初始位置,接着用ICP算法作精配准。经实验证明:该方法配准速度快、精度高。 展开更多
关键词 点云配准 ndt算法 ICP算法 三维扫描
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丘陵山地柑橘果园机器人自主导航与精确控制系统设计与试验
7
作者 刘杰 付兴兰 +2 位作者 李旭 李川红 李光林 《西南大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期184-197,共14页
为实现丘陵山地柑橘果园机器人的自主导航,设计了一种基于激光雷达和惯性传感器的果园自主导航系统.使用激光SLAM融合多传感器所获数据,并利用误差状态卡尔曼滤波器进行位姿优化,从而构建果园的三维全局点云地图.对全局地图进行分析和处... 为实现丘陵山地柑橘果园机器人的自主导航,设计了一种基于激光雷达和惯性传感器的果园自主导航系统.使用激光SLAM融合多传感器所获数据,并利用误差状态卡尔曼滤波器进行位姿优化,从而构建果园的三维全局点云地图.对全局地图进行分析和处理,确定机器人的安全行驶区域,并应用基于机器人运动学多约束条件的三次非均匀B样条曲线轨迹优化算法实现路径规划,使用NDT-ICP算法实现机器人在全局地图中的定位.为适应丘陵山地果园地形复杂性,提出了一种基于预瞄跟踪的自校正增量PID控制策略,利用递归最小二乘法实时调整PID参数,并在机器人履带式行走机构上进行了系统整合测试.试验结果表明,误差状态卡尔曼滤波器优化后的地图精度与优化前相比有明显提升.机器人以1.2 m/s速度行驶时,导航控制系统的直线行驶平均位置偏差和航向角偏差分别为0.18 m和4.2°,转弯行驶平均位置偏差和航向角偏差分别为0.38 m和16.7°,可满足丘陵山地柑橘果园智能农机自主导航作业需求. 展开更多
关键词 柑橘果园机器人 激光SLAM 误差状态卡尔曼滤波器 ndt-ICP算法 自校正增量PID
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基于Harris特征与NDT-ICP算法的钢箱拱预制件尺寸智检方法
8
作者 王晓明 邓璐 +5 位作者 史一哲 张通 袁通 寇宇 李晓 刘宇轩 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期158-170,共13页
针对桥梁建造时传统人工尺寸检测在面对海量桥梁预制件时效率低、成本高的难题,使采用地面激光扫描(TLS)技术的智能尺寸检测突破现有数据处理算法的精度与效率瓶颈,建立了基于建筑信息模型(BIM)-TLS的桥梁钢预制件尺寸智检框架,包含构... 针对桥梁建造时传统人工尺寸检测在面对海量桥梁预制件时效率低、成本高的难题,使采用地面激光扫描(TLS)技术的智能尺寸检测突破现有数据处理算法的精度与效率瓶颈,建立了基于建筑信息模型(BIM)-TLS的桥梁钢预制件尺寸智检框架,包含构件几何尺寸检测与数字预拼装2个环节;二次开发了BIM点云化处理技术,构建了参照点云模型,采用直通滤波、统计去噪(SOR)滤波、体素化网格(VG)处理等算法预处理点云数据,实现了基于k近邻(kNN)算法的尺寸检测指标评价;通过3D-Harris特征点检测、正态分布变换(NDT)粗配准与迭代最近点(ICP)精配准提出了基于Harris特征与NDT-ICP算法的快速配准尺寸智检策略,并结合工程需求应用于某大跨拱梁组合结构钢箱拱预制件尺寸智检中。研究结果表明:采用提出的智检方法对2个相邻节段钢箱拱进行尺寸检测的最大偏差分别为1.689和1.571 mm,均满足制造偏差(小于2 mm)要求;与传统NDT-ICP算法相比,该方法将点云整体配准精度提高了35.3%,效率提高了61.88%,可见该方法表现高效且结果准确,促进了钢预制件几何尺寸检测智能化;基于该方法的拱肋数字预拼装监测点最大检测拼装偏差为1.953 3 mm,符合拼装偏差(小于2 mm)要求,实现了精准偏差检测,为后续桥位顺利架设提供了良好保障,且为相似结构的尺寸检测提供了参考。 展开更多
关键词 桥梁工程 尺寸检测 三维激光扫描 ndt-ICP算法 桥梁钢预制构件 点云配准 智能化施工
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基于激光雷达的点云配准算法综述 被引量：2
9
作者 衣明悦 石晶 赵梓杉 《汽车实用技术》 2021年第17期212-214,共3页
点云配准是基于激光雷达的同时定位与建图(SLAM)的关键技术之一。点云配准最终目的是求解出相同坐标系下不同姿态点云的变换矩阵,利用该矩阵实现多次扫描点云的精确配准,从而获得车身位置和姿态的变换。文章首先介绍点云配准的思想,对... 点云配准是基于激光雷达的同时定位与建图(SLAM)的关键技术之一。点云配准最终目的是求解出相同坐标系下不同姿态点云的变换矩阵,利用该矩阵实现多次扫描点云的精确配准,从而获得车身位置和姿态的变换。文章首先介绍点云配准的思想,对迭代最近点(ICP)算法和正态分布变换(NDT)算法的发展现状概括并进行说明,然后主要介绍ICP和NDT两种经典点云配准算法,最后进行总结。 展开更多
关键词 点云配准 迭代最近点(ICP)算法 正态分布变换(ndt)算法
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