低重叠率人体点云拼接方法研究

作     者：翟漪璇 宋丽梅 贺瑾胜 朱新军 Zhai Yixuan;Song Limei;He Jinsheng;Zhu Xinjun

作者机构：天津工业大学天津市电气装备智能控制重点实验室天津300387 

出 版 物：《应用激光》 (Applied Laser)

年 卷 期：2024年第44卷第3期

页      面：204-213页

学科分类：081203[工学-计算机应用技术] 08[工学] 0835[工学-软件工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(61905178) 天津市高等学校创新团队(TD13-5036) 天津市科学技术普及项目(22KPXMRC00090) 

主　　题：点云拼接 特征提取 低重叠率 多视角 

摘      要：为解决点云重叠率低、特征缺失等造成的拼接错位严重的问题,提出一种基于点云复合特征的法向约束点到面ICP拼接方法。首先采集被测物的多视角激光点云并预处理;结合待拼接点云数据的特点,分别提取内部形状描述子和法线对齐径向特征点,并补充提取显著性约束特征点;将提取的特征融合,得到各视角点云的复合特征点集,以Kd-Tree搜索待拼接点云的邻域内公共复合特征为拼接步骤的输入;基于公共复合特征,使用改进的法向约束点到面ICP方法实现低重叠点云的拼接。试验表明,本文所提出的特征提取方法能有效选取特征点,简化点云约为原数据量的0.25%;法向约束点到面ICP方法能有效拼接低重叠的激光点云,与ICP、FPFH等方法相比具有更高的精度,人体点云拼接误差仅0.073 m,综合表现更好。