散乱点云特征点提取:多判据融合算法

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"这篇论文提出了一种基于多判据的散乱点云特征点提取算法,旨在高效地从散乱点云数据中检测出尖锐和边界特征点。该算法结合了改进的k-d树、法向夹角、核密度估计、场力和等多重判断标准,通过加权计算特征参数确定特征点。实验证明,该方法在获取点云的边缘和尖锐特征方面表现优秀。" 在这篇论文中,研究者关注的是散乱点云的特征点提取问题,这是一个在计算机视觉、三维重建和机器人导航等领域具有重要意义的技术。散乱点云是由激光雷达、3D扫描仪等设备获取的不规则三维数据集,通常包含大量的点,其中可能蕴含着物体表面的关键特征,如边缘、顶点和孔洞。 特征点提取是处理这些数据的关键步骤,它有助于识别和定位点云中的显著结构。论文中介绍的算法采用了一个改进的k-d树结构来快速构建点云的拓扑关系,并在每个点的局部邻域内进行搜索。k-d树是一种高效的三维空间数据结构,可以加速邻近点查找,对于大规模点云数据的处理非常有效。 接下来,算法应用了三种不同的判据来评估点的特征性:法向夹角、核密度和场力和。法向夹角判据考虑了点的表面方向变化,尖锐的转折通常对应于较大的角度变化;核密度估计算法则用于检测局部密集区域,这些区域可能是特征点的指示器;场力和则是通过模拟物理场的吸引和排斥力来判断点的突出性,场力和大通常意味着点处于特征边缘。 特征参数经过加权计算后,得出每个点的特征值,与全局判定阈值比较。超过阈值的点被认为是特征点,这种方法能够平衡不同判据的权重,提高特征点提取的准确性和鲁棒性。实验结果表明,提出的算法在获取散乱点云中的边沿特征点和尖锐特征点时表现出色,具有较高的检测精度和稳定性。 此外,这篇论文还提及了作者的背景和资助情况,包括来自国家自然科学基金的支持,以及各位作者的研究方向,如计算机视觉、计算机仿真和模式识别等。论文的发表也遵循了相应的学术规范,包括期刊号、DOI等信息,显示了研究工作的严谨性和合规性。