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基于ICP改进迭代算法的电力作业现场三维点云配准研究 认领 引用
1
作者 班国邦 李永刚 +2 位作者 沈锋 孟令雯 何雨旻 《电子设计工程》 2026年第6期74-78,共5页
针对电力系统中因电网规模扩大和用电设备数量激增而带来的维护挑战,通过激光雷达扫描技术获取电力现场的点云数据并构建三维模型。为提升电力系统运维的效率与安全性,该文提出一种基于传统ICP(Iterative Closest Point)算法的改进点云... 针对电力系统中因电网规模扩大和用电设备数量激增而带来的维护挑战,通过激光雷达扫描技术获取电力现场的点云数据并构建三维模型。为提升电力系统运维的效率与安全性,该文提出一种基于传统ICP(Iterative Closest Point)算法的改进点云配准方法,通过引入SAC-IA(Sample Consensus Initial Alignment)算法优化初始配准过程。通过对比实验验证,改进后的ICP算法旋转误差降低约27%,平移误差降低约31%,配准时间减少约20.3%。结果表明,所提出的算法能够有效解决点云数据中存在的噪声和密度不均等问题,为电力作业场景下的三维建模提供了更为高效、准确的技术手段。 展开更多
关键词 激光雷达 三维建模 点云配准 ICP配准算法
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基于点云分割与改进ICP算法的煤矿开采沉陷区水平位移监测系统 认领 引用
2
作者 胡俭 杨帆 张池 《电子设计工程》 2026年第8期63-67,共5页
针对煤矿开采沉陷区灾害频发,而传统监测手段难以满足高效精确监测需求的问题,该研究旨在构建一套可靠的煤矿开采沉陷区水平位移监测系统,为沉陷区稳定性评估与灾害预防提供技术支持。基于点云分割和改进的迭代最近点(ICP)算法,搭建了... 针对煤矿开采沉陷区灾害频发,而传统监测手段难以满足高效精确监测需求的问题,该研究旨在构建一套可靠的煤矿开采沉陷区水平位移监测系统,为沉陷区稳定性评估与灾害预防提供技术支持。基于点云分割和改进的迭代最近点(ICP)算法,搭建了煤矿开采沉陷区水平位移监测系统。通过对芦草沟煤矿沉陷区东、南、西、北4个方向开展监测,并在不同季节采集数据,与全站仪监测结果进行了对比。结果表明,沉陷区北边位移量最小,分别为-0.33 mm和-0.34 mm;夏季沉陷区位移量显著增长,最低为0.27 mm,最高为0.37 mm。在测量误差方面,全站仪测量误差为2 mm,激光扫描最小误差仅为0.08 mm。这说明该监测系统测量准确率高,能有效预测沉陷区风险。 展开更多
关键词 沉陷区监测 改进ICP算法 水平位移 点云分割
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基于改进ICP-Kabsch与自适应加权的组合测量协同优化算法 认领 引用
3
作者 刘爽楠 范百兴 +2 位作者 杨振 张静 李丛 《测绘工程》 2026年第2期34-39,共6页
针对工业大尺寸测量场景中多源异构数据配准过程中存在的离群点敏感、经验赋权可靠性不足及局部畸变等问题,文中提出一种融合改进ICP-Kabsch与自适应加权的协同优化算法。首先,基于马氏距离构建动态权重函数建立激光跟踪仪与摄影测量系... 针对工业大尺寸测量场景中多源异构数据配准过程中存在的离群点敏感、经验赋权可靠性不足及局部畸变等问题,文中提出一种融合改进ICP-Kabsch与自适应加权的协同优化算法。首先,基于马氏距离构建动态权重函数建立激光跟踪仪与摄影测量系统的统计特性匹配机制;其次,设计分层优化框架,通过协方差约束的Kabsch算法提升初始配准精度,结合改进ICP-Kabsch算法实现多尺度迭代优化;最后,采用Laplacian正则化项构建形变约束模型,有效抑制局部非线性畸变。实验结果表明,该方法在5 m测量范围内配准误差小于0.03 mm,离群点抑制效率较传统方法提升56%,满足工业测量精度要求。 展开更多
关键词 组合测量 ICP-Kabsch算法 马氏距离 Laplacian正则化 多传感器融合
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改进的ICP点云与CAD模型配准方法 认领 引用
4
作者 杨炯 杜承韬 方东阳 《机械设计与制造》 北大核心 2026年第8期1-4,共4页
点云与CAD模型的精配准是机械零件非接触式测量中一个关键问题,迭代最近点(ICP)算法是精配准中最常用的方法。针对传统ICP算法搜索对应点对时间过长的问题,利用STL格式三角网格作为目标CAD模型与源点云进行配准。同时利用八叉树对源点... 点云与CAD模型的精配准是机械零件非接触式测量中一个关键问题,迭代最近点(ICP)算法是精配准中最常用的方法。针对传统ICP算法搜索对应点对时间过长的问题,利用STL格式三角网格作为目标CAD模型与源点云进行配准。同时利用八叉树对源点云空间进行划分,对位于同一体素中的点云用体素质心进行先行遍历,对三角网格进行半边数据结构的建立,将后续点云的搜索范围缩小到指定三角网格的邻近三角网格内。最后利用三角网格包含法向信息的特点,采用点到面的ICP方法进行配准。实验结果表明,该方法可以在不降低配准精度的情况下大幅提高配准效率。 展开更多
关键词 点云配准 ICP算法 CAD模型 八叉树 三角网格 半边数据结构
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融合K-近邻法向量特征与四元数优化的ICP算法 认领 引用
5
作者 屈倞鑫 邓小东 +3 位作者 张显云 王皓 冯龙继 罗辑 《地矿测绘》 2026年第1期13-20,共8页
为解决含大量噪声和离群值的复杂点云配准的鲁棒性不佳问题,提出了一种融合K-近邻法向量特征与四元数优化的ICP配准算法。该算法首先利用基于KNN对散乱点云建立法向量,对以pi为中心点周围的K个点云法向量利用主成分分析法进行局部变化... 为解决含大量噪声和离群值的复杂点云配准的鲁棒性不佳问题,提出了一种融合K-近邻法向量特征与四元数优化的ICP配准算法。该算法首先利用基于KNN对散乱点云建立法向量,对以pi为中心点周围的K个点云法向量利用主成分分析法进行局部变化特征拟合,进而求出法向量对应的最小特征向量,基于此可求出FPFH描述符,随后基于FPFH描述符来寻找特征点,再根据特征点集之间的拓扑关系来设置一个刚性约束距离,选取部分特征点进行粗匹配来加快RANSAC的求解速度,以达到快速剔除离群点云的目的,再对剔除误差点后的特征点配置权重,最后在完成以上全局配准的基础上,对目标函数的最小化和对应变换参数的求解施加改进,通过单位四元数法对每个权重特征点集求解变换参数。为验证算法的可行性,设计并实施了3组实验,分别对添加不同强度随机噪声和高斯噪声的模型兔子和佛像进行配准实验。实验结果表明,在不同强度的噪声环境中,与标准ICP和稀疏ICP算法相比,本算法在配准效率和配准精度上具有显著的优势,且具有强鲁棒性的特点。 展开更多
关键词 点云配准 K-近邻算法 四元数 ICP算法 标准ICP算法 稀疏ICP算法 ICP法向量
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基于改进ICP算法的多源点云融合与城市精细化三维建模 认领 引用
6
作者 余雪芬 曹云云 《北京测绘》 2026年第4期479-486,共8页
针对单一三维建模方法易出现局部空洞、纹理失真等问题,以及现有多源数据融合建模研究中成果评价较为片面的不足,本文采用倾斜摄影测量、机载激光雷达(LiDAR)、车载激光扫描技术对某城市实验区开展数据采集,利用改进迭代最近点(ICP)算... 针对单一三维建模方法易出现局部空洞、纹理失真等问题,以及现有多源数据融合建模研究中成果评价较为片面的不足,本文采用倾斜摄影测量、机载激光雷达(LiDAR)、车载激光扫描技术对某城市实验区开展数据采集,利用改进迭代最近点(ICP)算法进行点云融合与建模。分别设计倾斜摄影模型、倾斜摄影融合车载激光扫描模型、机载LiDAR融合车载激光扫描模型3种方案,从整体精度、整体质量及局部细节质量3方面开展对比分析。结果表明:改进ICP算法在点云配准精度与效率上均有显著提升,均方根误差降低约35%,配准耗时减少近50%;倾斜摄影融合车载激光扫描模型整体精度较高,平面与高程中误差分别为0.1045、0.8692 m,在地物细节特征表达上优势明显;机载LiDAR融合车载激光扫描模型整体精度尚可,林木、植被信息采集完整,但误差分布不均,且易出现空洞、拉花及路面凹凸不平等问题。在实际工程应用中,应结合任务需求与作业环境,灵活选用三维建模方法,采用多源数据融合建模,提升城市三维模型的精细化水平。 展开更多
关键词 倾斜摄影 机载激光雷达(LiDAR) 车载激光雷达 改进迭代最近点(ICP)算法 点云融合
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基于改进4PCS-ICP算法的巷道多源信息融合与煤矿三维数字底座创新示范 认领 引用
7
作者 刘伟 张荣刚 +4 位作者 李兴渊 李润芝 侯飞翔 吕子健 王晓彬 《煤矿机械》 2026年第8期248-253,共6页
为解决煤矿巷道多源信息融合精度不足的问题,提出一种煤矿三维数字底座。通过引入三维最小单值段同化核(3D-SUSAN)算法,为四点一致集(4PCS)结合迭代最近点(ICP)提供可靠基元候选集,并结合法向量与曲率特征降低相似结构的干扰。应用结果... 为解决煤矿巷道多源信息融合精度不足的问题,提出一种煤矿三维数字底座。通过引入三维最小单值段同化核(3D-SUSAN)算法,为四点一致集(4PCS)结合迭代最近点(ICP)提供可靠基元候选集,并结合法向量与曲率特征降低相似结构的干扰。应用结果表明,在关键安全生产场景中,该底座的空间定位误差显著低于对比底座。在支护密集段场景下该底座的误差仅有3.84 mm,而4PCS-ICP的定位误差达到了25.38 mm。同时,该底座的建模耗时显著低于对比底座,并且随着点云数据增加而平缓变化,具有对采集规模变化的强适应性。该底座能够通过坐标对齐与局部精细匹配实现多模态数据的高精度融合,为行业提供了可借鉴的创新示范。 展开更多
关键词 巷道多源信息 三维数字底座 改进4PCS-ICP算法 3D-SUSAN 融合
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融合航向重叠度优化与改进ICP算法的无人机倾斜摄影房屋测绘方法 认领 引用
8
作者 宋圆 《北京测绘》 2026年第7期992-998,共7页
针对房屋建筑测绘中因航向重叠度控制不足和三维配准精度有限导致的面积计算误差问题,本文提出了一种融合航向重叠度优化与改进迭代最近点(ICP)算法的无人机倾斜摄影房屋测绘方法。通过构建房屋最小外接半球体模型,推导出最优航线规划... 针对房屋建筑测绘中因航向重叠度控制不足和三维配准精度有限导致的面积计算误差问题,本文提出了一种融合航向重叠度优化与改进迭代最近点(ICP)算法的无人机倾斜摄影房屋测绘方法。通过构建房屋最小外接半球体模型,推导出最优航线规划参数计算公式,实现了航向重叠度的精准调控。在三维重建阶段,引入基于刚性变换的改进ICP算法,通过迭代优化点云配准过程,实现房屋建筑三维映射重建,显著提升了复杂建筑结构的几何特征还原精度。根据房屋建筑三维映射重建结果生成反映房屋实际结构和尺寸的初始测绘报告,从而得出房屋建筑面积计算结果。实验结果表明,该方法在多种建筑类型上的面积计算误差不超过3.1 m2,且三维模型重建的配准误差始终低于10 mm,验证了其在测绘精度和可靠性方面的优势。 展开更多
关键词 无人机倾斜摄影 房屋建筑测绘 三维映射 面积计算 迭代最近点(ICP)算法
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基于改进ICP算法与SLAM技术的测绘机器人重定位方法 认领 引用
9
作者 何坤 李明辉 +1 位作者 杨博 王少运 《北京测绘》 2026年第4期428-435,共8页
以往的测绘机器人重定位方法受技术限制,仅对获取的雷达数据进行了过滤处理和滤波计算,导致方法的重定位性能不佳。因此,本文提出改进迭代最近点(ICP)算法与同步定位和映射(SLAM)技术的测绘机器人重定位方法。利用雷达传感器获取机器人... 以往的测绘机器人重定位方法受技术限制,仅对获取的雷达数据进行了过滤处理和滤波计算,导致方法的重定位性能不佳。因此,本文提出改进迭代最近点(ICP)算法与同步定位和映射(SLAM)技术的测绘机器人重定位方法。利用雷达传感器获取机器人所处环境的信息,并对获取的雷达数据进行过滤处理、滤波计算和补全处理。在传统ICP算法的基础上,利用相关参数对其进行改进,通过计算不同点云集的质心,对雷达数据进行点云配准。在SLAM技术支持下,修正雷达测绘地图中的误差,由此构建雷达测绘地图,通过计算实现对机器人姿态和位置的重定位。通过上述方法,完成对重定位方法的设计。实验结果表明,本文所提基于改进ICP算法与SLAM技术的雷达测绘地图构建方法在实际应用中重定位成功率更高,效果更好,具有实际应用价值。 展开更多
关键词 改进迭代最近点(ICP)算法 同步定位和映射(SLAM)技术 雷达测绘地图 地图构建 重定位方法 方法设计
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基于改进ICP-深度学习联合算法的海洋水下测绘数据配准方法 认领 引用
10
作者 韩华亮 刘萍萍 《计算机应用文摘》 2026年第15期90-92,共3页
海洋水下测绘数据受水体扰动、载体姿态变化及传感器噪声影响,常出现点云缺失、密度不均和局部形变等问题,给数据配准精度带来较大干扰。传统FRNRR鲁棒非刚性配准方法依赖目标函数约束,在复杂水下场景中易受噪声与异常点影响,导致配准... 海洋水下测绘数据受水体扰动、载体姿态变化及传感器噪声影响,常出现点云缺失、密度不均和局部形变等问题,给数据配准精度带来较大干扰。传统FRNRR鲁棒非刚性配准方法依赖目标函数约束,在复杂水下场景中易受噪声与异常点影响,导致配准均方根误差偏高。利用深度学习提取水下测绘数据的局部几何特征,并结合改进ICP算法建立对应点关系,完成了空间变换估计与配准优化。实验结果表明,该方法在不同测绘点下的配准均方根误差均低于0.1,配准后数据点和真实位置偏差较小,能够有效降低噪声干扰,具有较好的配准精度与鲁棒性。 展开更多
关键词 ICP 深度学习联合算法 海洋水下测绘 测绘数据 数据配准
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基于双约束特征提取的三维激光雷达点云ICP配准算法 认领 引用 被引量：6
11
作者 单馨平 苏建强 +1 位作者 刘利强 付亚雄 《应用激光》 CSCD 北大核心 2025年第1期143-152,共10页
最近点迭代(iterative closest point,ICP)算法是一种最经典的点云配准算法,该算法对初始位置要求高且计算速度慢,而基于特征提取的改进方法因特征点数量不足或缺乏代表性导致配准精度低,对此提出基于双约束特征提取的改进ICP配准算法... 最近点迭代(iterative closest point,ICP)算法是一种最经典的点云配准算法,该算法对初始位置要求高且计算速度慢,而基于特征提取的改进方法因特征点数量不足或缺乏代表性导致配准精度低,对此提出基于双约束特征提取的改进ICP配准算法。首先,利用法向量夹角和内部形状特征(intrinsic shape signatures,ISS)提取特征点,通过相互补充的两个约束提取更具代表性的特征点;再用三维形状上下文特征(3D shape context,3DSC)描述特征点,得到初始点集;其次,采样一致性初始配准(sample consensus initial aligment,SAC-IA)算法与ICP算法融合,为ICP提供优化的初始位置;最后对多组仿真数据和激光雷达实测数据进行分别研究,实验结果表明,与传统ICP算法相比,不同对象的配准精度均提高85%以上、时间减少40%以上,所提算法对数据量庞大且初始位置相差较大的三维激光雷达点云数据具有良好的配准精度和效率。 展开更多
关键词 三维激光雷达 点云配准 双约束特征提取 ICP算法
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基于改进ICP算法的大尺寸焊接构件三维形貌测量 认领 引用 被引量：3
12
作者 蔡引娣 王宇轩 +2 位作者 牛超 朱祥龙 康仁科 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2025年第9期1396-1406,共11页
为了实现大尺寸构件三维形貌的高精度、高效率测量,提出基于改进迭代最近点算法的大尺寸构件三维形貌测量方法。针对双目结构光系统在实际测量中易受系统误差影响、相位展开不准确等问题,提出互补正反格雷相移结构光编码方法。该方法采... 为了实现大尺寸构件三维形貌的高精度、高效率测量,提出基于改进迭代最近点算法的大尺寸构件三维形貌测量方法。针对双目结构光系统在实际测量中易受系统误差影响、相位展开不准确等问题,提出互补正反格雷相移结构光编码方法。该方法采用鲁棒像素分类法对正反格雷码进行二值化,采用改进的高斯滤波算法对相移码图像进行滤波处理。为了提高点云拼接算法的精度,提出改进迭代最近点云拼接算法。该算法对相邻视角公共区域点云进行提取和法向量筛选,避免非公共区域点云对拼接效果的影响,并将列文伯格优化算法引入迭代最近点云拼接算法中,解决大尺寸构件三维形貌测量钟点云拼接算法对点云初始位置敏感、容易受到噪声干扰等问题。改进迭代最近点云拼接算法相较传统迭代最近点云拼接算法精度提升55%,拼接效率提升数倍,迭代次数减少61%。实验结果表明,在被测物体距离相机镜头测量距离700 mm,相机夹角为65°的条件下,大尺寸构件三维形貌测量系统的长度测量精度优于450μm/m,相邻视角点云拼接计算用时约25 ms,满足大尺寸焊接构件三维形貌测量的精度和效率要求。 展开更多
关键词 三维形貌测量 双目结构光 鲁棒像素分类法 改进迭代最近点 正反互补格雷码
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一种多阶段优化的CUBE-ICP点云配准算法 认领 引用 被引量：1
13
作者 李枭凯 李广云 王力 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2025年第12期77-81,120,共5页
针对复杂环境下激光雷达点云配准收敛慢和精度低的问题,本文提出了一种多阶段优化的不确定度ICP算法(CUBE-ICP)。通过空间分布方差增强方法与不确定度正则化策略,显著提升了在复杂场景下点云配准的精度与稳健性。CUBE-ICP构建了一个概... 针对复杂环境下激光雷达点云配准收敛慢和精度低的问题,本文提出了一种多阶段优化的不确定度ICP算法(CUBE-ICP)。通过空间分布方差增强方法与不确定度正则化策略,显著提升了在复杂场景下点云配准的精度与稳健性。CUBE-ICP构建了一个概率驱动的三阶段优化框架。首先,基于激光雷达误差模型量化点云不确定性;然后,在三维空间单元内通过协方差矩阵捕捉点云分布特性;最后,融合空间分布方差增强与不确定度正则化约束,实现从概率建模到稳健优化的整体过程。试验结果表明,在点云双帧配准及连续帧配准任务中,CUBE-ICP的配准误差均显著低于ICP、3D-NDT、N-ICP、GICP及LOAM等主流算法。本文算法在激光雷达点云配准任务中具有较高的性能优势,有效解决了传统ICP算法在处理复杂场景时的局限性,展现了更强的环境适应能力和几何特征适配能力。 展开更多
关键词 点云配准 ICP算法 CUBE算法 激光雷达 多阶段优化
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融合客家建筑特征的ICP改进算法及BIM模型构建 认领 引用 被引量：2
14
作者 康俊锋 郑登 +1 位作者 张文金 杨小丹 《遥感信息》 CSCD 北大核心 2025年第6期9-15,共7页
客家建筑风格的独特性结构与装饰常导致数字化建模和三维重建中的模型缺失与精度偏低。传统点云配准算法在BIM模型构建过程中常出现较大误差。为了提升三维BIM模型构建的完整性与精度,提出一种基于客家建筑特征,融合多源数据的ICP改进... 客家建筑风格的独特性结构与装饰常导致数字化建模和三维重建中的模型缺失与精度偏低。传统点云配准算法在BIM模型构建过程中常出现较大误差。为了提升三维BIM模型构建的完整性与精度,提出一种基于客家建筑特征,融合多源数据的ICP改进算法。改进算法在客家建筑特征区域中选取特征点并增强其权重,实现了更精细的配准与更高质量的三维BIM模型构建。实验以赣州郁孤台历史文化街区的典型客家代表建筑花园塘15号为例。结果表明,改进算法显著改善了模型的完整性和精度,可为客家建筑的数字化保护提供有效的技术支撑。 展开更多
关键词 多源数据融合 点云配准 改进ICP算法 BIM模型 客家建筑特征
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基于轨道移动三维激光扫描技术及改进ICP算法的轨道中心线高效提取方法 认领 引用 被引量：1
15
作者 任文博 《铁道建筑》 北大核心 2025年第11期13-19,共7页
针对传统轨道中心线人工测量方式存在工序繁琐、反复上线等效率低、安全性差的问题,本文提出一种基于轨道移动三维激光扫描技术及改进迭代最近点(Iterative Closest Point,ICP)算法的轨道中心线高效提取方法。通过融合三维激光扫描与惯... 针对传统轨道中心线人工测量方式存在工序繁琐、反复上线等效率低、安全性差的问题,本文提出一种基于轨道移动三维激光扫描技术及改进迭代最近点(Iterative Closest Point,ICP)算法的轨道中心线高效提取方法。通过融合三维激光扫描与惯性导航技术,构建多传感器时空同步模型,提出模板点云适应性密度重构算法,结合欧式聚类去噪与三次样条曲线拟合,解决钢轨断面点云分布不均导致的匹配误差问题,提升轨道中心线提取的精度与效率。将该技术应用于工程现场,结果表明:通过提出的模板点云密度重构算法,轨道中心线的匹配误差降至1.7 mm;采用三次样条插值方法建立的高精度轨道中心线数学模型,拟合后轨道中线精度达1.27 mm;该方法测量效率较传统方法提升5倍以上。 展开更多
关键词 铁路轨道 轨道中心线提取 移动激光扫描 点云数据 匹配误差 ICP算法
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一种改进ICP点云配准方法的研究 认领 引用 被引量：1
16
作者 于明旭 纪志浩 陈飞敏 《科学技术创新》 2025年第13期74-77,共4页
提出基于等曲率特征点粗配准方法和基于间接平差的ICP精配准方法的组合点云配准算法。粗配准算法通过点曲率简化点云数据,将搜索和比较过程限制在曲率相同的点范围内,减少比较特征点的数量,简化原始点云配准过程。基于间接平差的ICP算... 提出基于等曲率特征点粗配准方法和基于间接平差的ICP精配准方法的组合点云配准算法。粗配准算法通过点曲率简化点云数据,将搜索和比较过程限制在曲率相同的点范围内,减少比较特征点的数量,简化原始点云配准过程。基于间接平差的ICP算法通过距离阈值和迭代次数控制迭代过程,提高算法稳定性,加快算法收敛速度。为验证改进后点云配准算法的有效性,从点云配准时间和点云配准精度两方面比较改进ICP点云配准算法与现有的配准算法。结论:改进后的算法减少迭代次数,提高点云配准精度,满足实际应用。 展开更多
关键词 点云数据 特征点 ICP算法 粗配准 精配准
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基于3D-Harris关键点检测结合改进ICP的姿态估计算法 认领 引用
17
作者 陈宇超 蔡体菁 《半导体光电》 CAS 北大核心 2025年第5期919-927,共9页
针对传统激光雷达姿态估计过程中原始点云存在离群噪声点、配准易陷入局部最优、计算效率低的问题,文章提出一种基于3D-Harris关键点与改进迭代最近点(ICP)相结合的三维点云配准算法。该算法首先采用体素滤波与统计滤波进行点云预处理,... 针对传统激光雷达姿态估计过程中原始点云存在离群噪声点、配准易陷入局部最优、计算效率低的问题,文章提出一种基于3D-Harris关键点与改进迭代最近点(ICP)相结合的三维点云配准算法。该算法首先采用体素滤波与统计滤波进行点云预处理,以去除异常噪声点;随后,利用3D-Harris关键点检测算法,缩减姿态估计过程中的对应点搜索空间,提升配准效率;在粗配准阶段,基于快速点特征直方图特征描述的采样一致性算法,对关键点进行特征描述并提供初始旋转平移矩阵,以优化精配准的初始值,提升姿态估计精度;在精配准过程中,通过Kd-tree的近邻搜索,优化ICP算法执行效率。实验结果表明,所提出的算法在配准精度和计算效率方面均优于传统方法,具有较高的应用价值。 展开更多
关键词 三维激光点云 3D-Harris 姿态估计 改进ICP 配准算法
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一种ICP点云配准算法的改进方法研究 认领 引用 被引量：1
18
作者 崔海莹 左云波 +1 位作者 吴国新 杜俊波 《计算机仿真》 2025年第5期209-215,共7页
针对迭代最近点算法(ICP)无法处理初始位姿相差较大的点云,导致结果可能陷入局部最优的问题,提出了一种改进的基于PCA的快速ICP匹配算法。在改进方法中,首先对源点云进行体素下采样预处理,然后对源点云进行PCA粗配准坐标系转换,使用RAN... 针对迭代最近点算法(ICP)无法处理初始位姿相差较大的点云,导致结果可能陷入局部最优的问题,提出了一种改进的基于PCA的快速ICP匹配算法。在改进方法中,首先对源点云进行体素下采样预处理,然后对源点云进行PCA粗配准坐标系转换,使用RANSAC算法去噪优化PCA粗配准结果。为了加快ICP精配准时的匹配查找速度,使用OCtree将点云数据集分割成多个小区域,再对各小区域结合使用KDtree构建搜索树,更快地查找近邻点,完成点云的快速精确配准。实验表明,改进后的ICP配准算法可以有效处理点云初始位置较差的情况,同时计算时间大幅度减少,本文四个实验时间分别减少96%、75%、91%、40%,均方根误差减少46%、17%、25%、43%,实现了点云的快速精确配准。 展开更多
关键词 点云配准 迭代最近点算法 主成分分析算法
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基于SIFT点的改进ICP点云自动配准算法研究 认领 引用 被引量：2
19
作者 桑旦 潘恺 《地理空间信息》 2025年第4期12-15,24,共4页
随着三维点云技术在工程测量、建模等方面应用的不断深入,对点云配准技术提出更高的要求。因此从实际应用的角度出发,对点云数据自动配准算法进行研究,针对常用的粗配准方法的不足,将尺度不变特征转换(SIFT)算法应用于三维点云粗配准中... 随着三维点云技术在工程测量、建模等方面应用的不断深入,对点云配准技术提出更高的要求。因此从实际应用的角度出发,对点云数据自动配准算法进行研究,针对常用的粗配准方法的不足,将尺度不变特征转换(SIFT)算法应用于三维点云粗配准中,研究了基于SIFT关键点的粗配准方法;针对传统的迭代最近点(ICP)算法存在的问题,将迭代系数和法线特征约束引入传统的ICP算法中提高配准的效率,实现了对传统ICP精配准算法的改进。实际应用结果表明,基于SIFT点的改进ICP点云自动配准算法可以有效提高配准效率和精度,具有较好的应用价值。 展开更多
关键词 点云配准技术 SIFT算法 改进ICP算法
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基于改进PointDSC和KD-ICP的变电站三维点云配准方法 认领 引用 被引量：1
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作者 石培杰 孟荣 +2 位作者 赵智龙 张东坡 李焱 《河北电力技术》 2025年第1期77-84,共8页
针对传统点云配准中存在精度差、计算效率低、易受噪声干扰等问题,提出了基于改进PointDSC和KD-ICP的变电站三维点云配准方法。首先,设计了变电站高精度三维点云数据采集系统,通过无人机和无人车搭载激光雷达系统获取变电站的点云数据,... 针对传统点云配准中存在精度差、计算效率低、易受噪声干扰等问题,提出了基于改进PointDSC和KD-ICP的变电站三维点云配准方法。首先,设计了变电站高精度三维点云数据采集系统,通过无人机和无人车搭载激光雷达系统获取变电站的点云数据,同时利用基于密度的空间聚类算法进行数据去噪处理。然后,采用快速点特征直方图进行数据的特征描述,并将其输入改进的PointDSC网络进行粗配准。最后,使用KD树优化迭代最近点算法,将其用于处理粗配准后的点云数据,从而实现精配准,得到一个准确拼接的变电站三维点云。基于采集到的变电站点云数据对所提方法进行试验验证,结果表明:配准结果与场景点云几乎重合,配准准确率均值和耗时分别为98.22%和2.49 s,能够满足变电站三维实时建模的需求。 展开更多
关键词 变电站 三维建模 点云配准 改进PointDSC KD-ICP 空间聚类算法 快速点特征直方图
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