世界科技研究与发展
世界科技研究與髮展
세계과기연구여발전
WORLD SCI-TECH R & D
2014年
2期
120-123
,共4页
逆向工程%初始配准%迭代最近点算法%点云数据精简%几何质量评估
逆嚮工程%初始配準%迭代最近點算法%點雲數據精簡%幾何質量評估
역향공정%초시배준%질대최근점산법%점운수거정간%궤하질량평고
reverse engineering%initial registration%iterative closest point algorithm%data reduction%geometric quality as-sessment
三维点云配准是逆向工程中的关键。针对经典ICP算法在配准过程中对初始位置要求较高可能产生局部最优解以及对大量点处理效率低的缺点，本文以经典的ICP算法为基础，结合主成分分析的初始配准方法，使用随机采样点云精简和k-d树查找对应点对减少运算的时间复杂度方面进行改进，提高了传统ICP算法的效率和精度。并利用配准后两簇点云中对应点对之间的误差完成了几何质量评估，用RGB色彩模式来直观显示。经实验对比，本算法能很好的弥补单纯的粗略配准和经典ICP配准的缺点，具有良好的匹配精度和速度。
三維點雲配準是逆嚮工程中的關鍵。針對經典ICP算法在配準過程中對初始位置要求較高可能產生跼部最優解以及對大量點處理效率低的缺點，本文以經典的ICP算法為基礎，結閤主成分分析的初始配準方法，使用隨機採樣點雲精簡和k-d樹查找對應點對減少運算的時間複雜度方麵進行改進，提高瞭傳統ICP算法的效率和精度。併利用配準後兩簇點雲中對應點對之間的誤差完成瞭幾何質量評估，用RGB色綵模式來直觀顯示。經實驗對比，本算法能很好的瀰補單純的粗略配準和經典ICP配準的缺點，具有良好的匹配精度和速度。
삼유점운배준시역향공정중적관건。침대경전ICP산법재배준과정중대초시위치요구교고가능산생국부최우해이급대대량점처리효솔저적결점，본문이경전적ICP산법위기출，결합주성분분석적초시배준방법，사용수궤채양점운정간화k-d수사조대응점대감소운산적시간복잡도방면진행개진，제고료전통ICP산법적효솔화정도。병이용배준후량족점운중대응점대지간적오차완성료궤하질량평고，용RGB색채모식래직관현시。경실험대비，본산법능흔호적미보단순적조략배준화경전ICP배준적결점，구유량호적필배정도화속도。
The three-dimensional point cloud registration is critical in reverse engineering.Classic Iterative Closest Point (ICP)algorithm has High requirements on the initial position,leading to a local optima and low efficiency when processing mass points.On the basis of classical ICP algorithm,and combined with initial registration algorithm of Principal Component Analysis (PCA),a data reduction method of random sampling and k-d tree searching corresponding point set are used to re-duce complexity of computing time and improve the efficiency and precision of the traditional ICP algorithm.Geometry quali-ty assessment is completed with error between the corresponding points after the registration.RGB color model is used to vis-ualize.The experiment shows that this algorithm can make up for the shortcomings of pure rough registration and classical ICP registration,with good matching accuracy and speed.
