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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
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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OLS法及改进LM法的ICP-AES非线性标准曲线拟合方法研究 认领 引用 被引量：5
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作者 黄静 廉小亲 +3 位作者 陈彦铭 刘钰 龚永罡 霍亮生 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2021年第8期99-106,共8页
针对电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)分析过程中出现的元素浓度-光强关系的非线性标准曲线,提出基于正交最小二乘法(OLS)及改进LM(Levenberg-Marquardt)算法的标准曲线拟合方法,以实现元素浓度的准确分析。采用二次多项式、三... 针对电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)分析过程中出现的元素浓度-光强关系的非线性标准曲线,提出基于正交最小二乘法(OLS)及改进LM(Levenberg-Marquardt)算法的标准曲线拟合方法,以实现元素浓度的准确分析。采用二次多项式、三次多项式、Limbek表达式、Lwin表达式作为标准曲线的非线性模型,以适用不同数据的分布特点。依据各表达式在拟合过程中的损失函数特性,对二次、三次多项式利用OLS法计算其最优拟合参数,对Limbek、Lwin表达式利用改进LM法得到其最优拟合参数,实现标准曲线的拟合。针对Sb、Cd、Sn、Mo、Ni、Ba元素的一系列不同浓度标准样品的光强实测数据,进行上述方法的标准曲线拟合实验。实验结果表明,各元素的浓度-光强数据均可拟合得到决定系数在0.999以上的非线性标准曲线,且标准曲线对于已知数据点的拟合浓度的相对误差均在±5%。 展开更多
关键词 ICP-AES 改进LM算法 OLS法 非线性标准曲线
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