基于佳点集人工鱼群的点云配准算法

作者：李书群; 陈钰; 杨雨婷; 余敏; 朱勇超; 屈小川

来源：合肥工业大学学报(自然科学版), 2023, 46(09): 1203-1209.

DOI：10.3969/j.issn.1003-5060.2023.09.009

• 点云配准
• 人工鱼群算法
• 佳点集
• 迭代最近点(ICP)算法

针对点云配准迭代最近点(iterative closest point, ICP)算法对点云的初始位置姿态有较高的要求且易陷入局部最优的问题，文章提出一种基于佳点集人工鱼群的点云配准算法。首先采用佳点集方法对人工鱼群初始化，解决人工鱼群因初始种群分布不均而陷入局部最优的问题，并通过下采样与三维尺度不变特征变换(3D scale invariant feature transform, 3D SIFT)特征点提取简化点云；然后采用快速点特征直方图(fast point feature histogram, FPFH)特征描述解求点云间的对应点对并剔除错误对应点对，通过佳点集人工鱼群算法寻优刚性变换的6个参数完成粗配准；最后使用ICP算法完成精配准。实验选取斯坦福大学提供的Bunny、Dragon和Happy Buddha 3组测试数据集进行配准；结果表明，该文算法收敛速度快，能为ICP算法提供良好的初始位姿避免其陷入局部最优。

• 单位
  合肥工业大学; 合肥学院