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基于点云分块的平均密度阈值点云滤波方法 被引量:2
1
作者 叶凯 董建民 +1 位作者 张丽君 王颖涵 《佳木斯大学学报(自然科学版)》 CAS 2023年第1期21-24,59,共5页
针对传统点云滤波算法在滤除噪声点、离群点的同时会破坏点云的结构,提出一种基于点云分块的平均密度阈值点云滤波方法。该算法首先通过构建八叉树数据结构对点云数据进行体素化,然后以体素分辨率为单位分割点云;之后,对分块后的各块点... 针对传统点云滤波算法在滤除噪声点、离群点的同时会破坏点云的结构,提出一种基于点云分块的平均密度阈值点云滤波方法。该算法首先通过构建八叉树数据结构对点云数据进行体素化,然后以体素分辨率为单位分割点云;之后,对分块后的各块点云数据构建KD-Tree(K-Dimensional tree)进行K近邻搜索,使用欧几里得距离公式计算查询点与近邻点的欧式距离,取最近距离估算点云的平均密度,通过叠加各点云块的平均密度再除以点云块数计算出整个点云数据的平均密度;最后,以整个点云的平均密度作为阈值,若该点的平均密度大于整个点云的平均密度,则滤除该点,反之则保存该点。实验结果表明,相较于统计滤波算法、半径滤波算法,提出的算法在滤波效果上可以有效的去除点云数据中的噪声点和离群点,同时较好的保存点云的细节信息。 展开更多
关键词 点云分块 八叉树 K近邻搜索 平均密度 滤波
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基于GPU的点云模型快速重建方法
2
作者 吕建新 马礼 +2 位作者 傅颖勋 李阳 马东超 《计算机工程与设计》 北大核心 2023年第11期3440-3446,共7页
利用GPU并行特点,将点云数据分块并行处理,实施多线程并行重建。从有序点云的数据关系入手,设计点云处理平滑在内的数据处理方法。利用GPU对分块数据快速三角化曲面重建,使用拉普拉斯算法对重建后的曲面进行平滑处理。通过对5组不同的... 利用GPU并行特点,将点云数据分块并行处理,实施多线程并行重建。从有序点云的数据关系入手,设计点云处理平滑在内的数据处理方法。利用GPU对分块数据快速三角化曲面重建,使用拉普拉斯算法对重建后的曲面进行平滑处理。通过对5组不同的海量数据进行重构模型实验,与传统的单纯使用CPU重构方式相比,GPU方式将模型重构速率提升了数十倍至上百倍,模型重建速度得到了大幅度的提升,可有效适用于高精度器件装检预判,提高装配质量。 展开更多
关键词 有序 点云分块 三角化 多线程 图形处理器并行运算 表面重建 模型平滑
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低重叠度点云拼接方法研究 被引量:7
3
作者 甘璐豪 贺赛先 《激光杂志》 北大核心 2019年第3期84-90,共7页
针对点云数据采集过程中因扫描仪设站数少导致相邻的两片激光点云重叠度低,且难以高精度进行拼接的问题,文中提出了一种方法:首先基于法线差值和曲率差值对点云进行区域分割,利用多维特征向量(FPFH)构建点云块的特征描述子,比较特征描... 针对点云数据采集过程中因扫描仪设站数少导致相邻的两片激光点云重叠度低,且难以高精度进行拼接的问题,文中提出了一种方法:首先基于法线差值和曲率差值对点云进行区域分割,利用多维特征向量(FPFH)构建点云块的特征描述子,比较特征描述子得到相似的点云块;其次利用迭代最近点算法(ICP)对相似的点云块进行粗拼接,点云块向垂直于其平均法向量的平面投影,利用图像匹配的方法找出图像匹配点,根据投影关系反推出可能的点云匹配点,每一对图像匹配点对应一对或多对点云匹配点,每对点云匹配点分别提取其K邻域,利用ICP算法对两个邻域进行匹配,找出重合度最好的匹配,对应的两点认为是正确的点云匹配点,最后把同一块点云上全部的正确匹配点以及它们的K邻域提取出来,利用ICP算法求出提取出来的两部分点云之间的变换矩阵,粗拼接后的点云通过该矩阵变换完成精拼接。与传统的ICP算法和基于点云特征FPFH的拼接方法作比较,实验结果证明:本文提出的方法有效地提高了低重叠度点云的拼接精度。 展开更多
关键词 拼接 点云分块 FPFH 图像匹配 迭代最近算法
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山地城市大场景机载LiDAR点云制作DEM技术探索 被引量:1
4
作者 高林营 陈光 王月如 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2021年第S02期22-26,共5页
机载LiDAR移动测量技术已经成为新型测绘应用的热点,本文首先利用机载LiDAR测量装备获取山地城市大场景点云数据,因点云数据量庞大,本文通过对点云噪声剔除、点云分块、点云分类等关键技术研究,得到试验区域地面点云数据,由于地形地貌... 机载LiDAR移动测量技术已经成为新型测绘应用的热点,本文首先利用机载LiDAR测量装备获取山地城市大场景点云数据,因点云数据量庞大,本文通过对点云噪声剔除、点云分块、点云分类等关键技术研究,得到试验区域地面点云数据,由于地形地貌和算法参数影响,自动分类后的地面点云数据存在一些误分类的点,针对局部误分类点云通过人工编辑得到准确的地面点云。最终利用正确的地面点云制作得到山地城市大场景DEM,形成了一套基于大场景机载LiDAR点云制作DEM的技术路线。 展开更多
关键词 山地城市 大场景 点云分块 分类
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基于高空激光雷达扫描系统的稀疏点云分割
5
作者 江灏 胡旭程 +2 位作者 陈叶凯 梁冬泰 钱磊 《起重运输机械》 2021年第8期26-31,共6页
针对高空激光雷达扫描系统的性能和复杂大尺度路面稀疏点云数据的分布特征,提出一种基于高空激光雷达扫描系统的稀疏点云分割方法。采用基于点云分块的区域生长算法,在坡路等复杂地面情况下点云数据出现曲面时可以快速准确地分割地面;... 针对高空激光雷达扫描系统的性能和复杂大尺度路面稀疏点云数据的分布特征,提出一种基于高空激光雷达扫描系统的稀疏点云分割方法。采用基于点云分块的区域生长算法,在坡路等复杂地面情况下点云数据出现曲面时可以快速准确地分割地面;采用基于密度的DBSCAN聚类算法,使得路面点云稀疏情况下也可以准确地将非路面点云聚类并标记。在港口轮胎式集装箱起重机大车上搭建实验平台,测试港口晴天、雨天两种数据皆可以很好地对路面点云实时分割处理,在应用场景中证明了该分割方法的有效性与实用性。 展开更多
关键词 分割 激光扫描 点云分块 大尺度场景 稀疏 聚类
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改进的迭代最近点点云配准方法 被引量:13
6
作者 王文博 田茂义 +3 位作者 俞家勇 宋成航 李晋儒 周茂伦 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2022年第2期382-391,共10页
针对传统的迭代最近点(ICP)点云配准算法存在收敛缓慢、配准时间长、重叠率过低导致的匹配错误等问题,提出了一种以分块提取特征点为核心、块状配准点云重叠率为约束的改进ICP配准算法。首先,计算点云的平均距离密度,在设定的数量阈值... 针对传统的迭代最近点(ICP)点云配准算法存在收敛缓慢、配准时间长、重叠率过低导致的匹配错误等问题,提出了一种以分块提取特征点为核心、块状配准点云重叠率为约束的改进ICP配准算法。首先,计算点云的平均距离密度,在设定的数量阈值内对点云进行分块,并从分块后的点云中并行提取尺度不变特征变换(SIFT)特征点,采用快速点特征直方图(FPFH)进行特征描述;然后,利用采样一致性初始配准(SAC-IA)算法实现点云的匹配,同时以块间匹配率50%作为依据,提取点云的重叠区域;最后,基于匹配的特征点计算初始姿态,在此基础上利用重叠部分实现两块点云的精确配准。实验结果表明,重叠率较低的点云经分块及重叠区域提取后,可以大幅缩短运行时间,提高配准精度。 展开更多
关键词 机器视觉 配准 点云分块 特征提取 重叠区域 精细配准
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基于地面激光点云数据的NURBS曲面重建 被引量:4
7
作者 符华年 刘兴虎 李俊峰 《测绘地理信息》 2017年第4期17-19,共3页
通过研究相关理论和方法,提出一个直接针对散乱点云数据重构NURBS曲面的解决方案,即依据点云分块及其拟合的四边界,构建孔斯曲面作为基面,通过基面投影实现散乱点云的参数化,并以最小二乘法完成分块数据的NURBS曲面拟合。曲面验证实例表... 通过研究相关理论和方法,提出一个直接针对散乱点云数据重构NURBS曲面的解决方案,即依据点云分块及其拟合的四边界,构建孔斯曲面作为基面,通过基面投影实现散乱点云的参数化,并以最小二乘法完成分块数据的NURBS曲面拟合。曲面验证实例表明,通过该方法所拟合的NURBS曲面是有效的。 展开更多
关键词 地面三维激光雷达 NURBS 曲面重建 点云分块
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面向复杂毛坯小余量加工的层次化快速约束配准算法 被引量:4
8
作者 李欢 张丽艳 +1 位作者 周良明 刘胜兰 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期1524-1529,1561,共7页
针对复杂结构毛坯的小余量数控加工中很容易出现局部加工余量不足的问题,基于毛坯表面的点云测量数据,提出了一种层次化快速约束配准算法,从而实现加工余量的优化分配。首先通过建立一个知识向导模型并应用局部微分信息,自动分离出毛坯... 针对复杂结构毛坯的小余量数控加工中很容易出现局部加工余量不足的问题,基于毛坯表面的点云测量数据,提出了一种层次化快速约束配准算法,从而实现加工余量的优化分配。首先通过建立一个知识向导模型并应用局部微分信息,自动分离出毛坯上需要分配余量的各待加工表面,并分别施加最小余量约束,在确定各待加工表面上参与约束配准优化的初始点集的基础上,采用广义乘子法将初始配准点集与设计数模进行约束匹配;然后采用迭代方法将不满足余量约束的测点追加到当前配准点集中,直到所有待加工表面的测点满足余量约束。实验结果表明,该配准算法在最大程度满足余量约束的前提下,显著提高了点云数据的配准效率。 展开更多
关键词 余量约束 配准 点云分块 测量数据
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批量复杂结构毛坯的快速逆向建模技术研究 被引量:3
9
作者 王海舟 张丽艳 +1 位作者 周良明 刘胜兰 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第14期1935-1940,共6页
工程实践中常常需要对结构上相同、几何上彼此有一定偏差的批量复杂结构毛坯逐件进行CAD模型逆向重建,这样重复的操作会浪费大量的人力,制约生产周期。针对此类问题,提出了一种基于结构特征模板和逆向设计表的快速逆向建模方法。该方法... 工程实践中常常需要对结构上相同、几何上彼此有一定偏差的批量复杂结构毛坯逐件进行CAD模型逆向重建,这样重复的操作会浪费大量的人力,制约生产周期。针对此类问题,提出了一种基于结构特征模板和逆向设计表的快速逆向建模方法。该方法首先根据毛坯结构的特点制定结构特征模板、创建基于开放式知识表示的逆向设计表,然后通过读取模板中的元素和设计表中的操作步骤信息自动地依次进行点云测量数据的自动分割、不同曲面类型的逆向重建、各重建曲面特征之间后处理等操作。在算法和理论研究的基础上开发了相关程序,实例验证表明,该方法达到了快速逆向建模的目的。 展开更多
关键词 CAD CAM 批量结构毛坯 点云分块 逆向建模
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一种低重叠率激光点云的配准方法 被引量:6
10
作者 汪霞 赵银娣 王坚 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2018年第12期130-136,共7页
针对点云数据采集过程中因扫描仪设站数少导致相邻的两片激光点云重叠率低,且难以高精度进行配准的问题,该文提出了一种基于重叠区域的点云配准方法。首先利用加入距离权重的法线夹角及曲率特征将点云分割成块,构建每一点云块的多维特... 针对点云数据采集过程中因扫描仪设站数少导致相邻的两片激光点云重叠率低,且难以高精度进行配准的问题,该文提出了一种基于重叠区域的点云配准方法。首先利用加入距离权重的法线夹角及曲率特征将点云分割成块,构建每一点云块的多维特征描述符,通过比较各点云块间的方差分布相似性提取相邻点云的重叠区域,然后将重叠区域的点云带入超四点快速鲁棒匹配(Super4PCS)算法中进行配准,根据一致性约束将最优的刚性变换矩阵应用于原始数据,得到最终的点云配准模型,最后与直接利用Super4PCS算法配准后的效果进行对比分析。实验结果表明,通过增加点云间重叠区域的提取,可以有效提高对低重叠率激光点云的配准精度,从而更有利于点云三维模型构建等后续数据处理。 展开更多
关键词 配准 低重叠率 点云分块 超四快速鲁棒匹配 均方根误差
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Segmentation of scattered point data through a new curvature analysis algorithm 被引量:3
11
作者 贺美芳 周来水 +1 位作者 张丽艳 刘胜兰 《Journal of Southeast University(English Edition)》 EI CAS 2004年第1期90-95,共6页
A systematic scheme is proposed to automatically extract geometric surface features from a point cloud composed of a set of unorganized three-dimensional coordinate points by data segmentation. The key technology is a... A systematic scheme is proposed to automatically extract geometric surface features from a point cloud composed of a set of unorganized three-dimensional coordinate points by data segmentation. The key technology is a algorithm that estimates the local surface curvature properties of scattered point data based on local base surface parameterization. Eight surface types from the signs of the Gaussian and mean curvatures provide an initial segmentation, which will be refined by an iterative region growing method. Experimental results show the scheme's performance on two point clouds. 展开更多
关键词 Feature extraction Image segmentation Three dimensional
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