《面向三維掃描系統的多視角點雲配準方法研究》是依託西安交通大學，由祝繼華擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：面向三維掃描系統的多視角點雲配準方法研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：祝繼華
- 依託單位：西安交通大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
作為計算機視覺、移動機器人和模式識別等研究領域的一項關鍵技術，點雲配準問題是一項極富挑戰性的重要課題。針對三維掃描系統，本項目擬研究可實現多視角點雲自主配準的有效方法。以課題組已有的配準研究工作為基礎，建立雙視角缺失點雲配準問題的數學模型，研究可靠的缺失點雲配準算法；基於雙視角點雲配準結果，設計合理的策略分析多視角點雲配準參數的初始值；在此基礎之上，通過建立多視角點雲配準問題的數學模型，研究有效的多視角配準算法；最後，擬提出相應的性能評價指標，以便分析並對比各類多視角點雲配準算法的有效性。本項目擬研究的方法對輸入點雲的掃描順序無特殊限制，且無需從待配準的點雲數據中提取任何幾何特徵或結構化信息，故具有較強的通用性。該項目的實施可為大規模點雲數據的處理工作提供可靠的技術手段，相應的研究成果可套用於三維重建、數位化檢測、移動機器人地圖創建、遙感和醫學圖像處理等重要領域。
結題摘要
作為計算機視覺、移動機器人和模式識別等研究領域的一項關鍵技術，點雲配準問題是一項極富挑戰性的重要課題。針對三維掃描系統，本項目擬研究可實現多視角點雲自主配準的有效方法。圍繞三這一總體目標，課題組研究了可實現無序多視角點雲全自主配準的有效方法，並套用於三維物體重建和移動機器人的地圖創建中。所取得的代表性研究成果包括：（1）針對雙視角缺失配準問題，提出了缺失點雲的剛體和尺度配準方法；（2）針對無序的多視角點雲，提出了基於對偶原理和特徵匹配的多視角點雲粗配準方法；（3）針對給定配準初值的多視角點雲，提出了多種有效的解決方法，分別從精度、效率和可靠性等方面提高多視角點雲配準方法的性能；（4）將所提出的點雲配準方法套用於移動機器人領域，解決了多移動機器人協同創建柵格地圖的所面臨的柵格地圖融合問題，並提出了面向室外移動機器人的三維點雲地圖創建方法。本項目所研究的方法對輸入點雲的掃描順序無特殊限制，且無需從待配準的點雲數據中提取任何幾何特徵或結構化信息，故具有較強的通用性。該項目的實施可為大規模點雲數據的處理工作提供可靠的技術手段，相應的研究成果可套用於三維重建、數位化檢測、移動機器人地圖創建、遙感和醫學圖像處理等重要領域。
