利用贝叶斯抽样一致性的点云特征面拟合Research on feature fitting of point clouds based on bayes sample consensus algorithm
李珍,康志忠,贾丰蔓,张曼
摘要(Abstract):
针对传统随机抽样一致性算法在拟合特征面时对种子点的选择具有一定的随机性,造成循环次数过多、效率低下的问题,该文提出一种改进的随机抽样一致性算法——贝叶斯抽样一致性算法。首先建立柱面、球面、圆环面、平面的数学模型;然后用贝叶斯抽样一致性算法提高抗噪性,并用二维直方图统计方法对贝叶斯抽样一致性算法中的局内点先验概率估计进行改进;最后,对局内点用非线性最小二乘进行拟合。将该方法与基于随机抽样一致性算法的特征面拟合方法进行了对比和分析,实验结果证明,贝叶斯抽样一致性算法能够更高效地实现局部特征面拟合。
关键词(KeyWords): 贝叶斯抽样一致性;特征面拟合;随机抽样一致性;二维直方图法
基金项目(Foundation):
作者(Author): 李珍,康志忠,贾丰蔓,张曼
DOI: 10.16251/j.cnki.1009-2307.2015.08.019
参考文献(References):
- [1]RABBANI T,DIJKMAN S,VAN den HEUVEL F,et al.An Integrated Approach for Modelling and Global Registration of Point Clouds[J].ISPRS Journal of Photogrammetry&Remote Sensing,2007,61(6):355-370.
- [2]谢池,吕育梅,王萍.基于神经网络的曲面拟合方法研究[J].工具技术,2006,40(12):47-48.
- [3]曲学军,杨亚文,韩志仁.基于散乱数据表面法矢的二次曲面拟合[J].航空学报,2007,28(4):1018-1023.
- [4]李二涛,张国煊,曾虹.基于最小二乘的曲面拟合算法研究[J].杭州电子科技大学学报,2009,29(2):48-51.
- [5]FISCHLER M A,BOLLES R C.Random Sample Consensus:a Paradigm for Model fitting with Applications to Image Analysis and Automated Cartography[J].Communications of the ACM,1981,24(6):381-395.
- [6]GALLO O,MANDUCHI R,RAFII A.CC-RANSAC:Fitting Planes in the Presence of Multiple Surfaces in Range Data[J].Pattern Recognition Letters,2011,32(3):403-410.
- [7]ZULIANI M,KENNEY C S,MANJUNATH B S.The Multiransac Algorithm and Its Application to Detect Planar Homographies[C]//Proceedings of the 2005IEEE International Conference on Image Processing.Washington DC,2005(3):153-156.
- [8]HENN A,GRGER G,STROH V,et al.Model Driven Reconstruction of Roofs from Sparse LIDAR Point Clouds[J].ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing,2013,76(1):17-29.
- [9]闫利,谢洪,胡晓斌,等.一种新的点云平面混合分割方法[J].武汉大学学报·信息科学版,2013,38(5):517-521.
- [10]LUKCS G,MARSHALL A D,MARTIN R R.Faithful Least-squares Fitting of Spheres,Cylinders,Cones and Tori for Reliable Segmentation[M]//Computer Vision—ECCV’98.Springer Berlin Heidelberg,1998:671-686.
- [11]顾步云,周来水,刘胜兰,等.逆向工程中二次曲面拟合方法的研究[J].机械制造与自动化,2004,33(1):11-14.
- [12]梁爽,李明,杨恢,等.工业测量中标准二次曲面的一种拟合方法[J].组合机床与自动化加工技术,2012(5):49-53.
- [13]贺美芳.基于散乱点云数据的曲面重建关键技术研究:博士学位论文[D].南京:南京航空航天大学,2006.
- [14]BOTTERILL T,M S,GREEN R D.New Conditional Sampling Strategies for Speeded-up RANSAC[C]//British Machine Vision Conference,2009.
- [15]MATAS J,CHUM O.Randomized RANSAC with Td,d Test[J].Image and Vision Computing,2004,22(10):837-842.