分两阶段变换坐标的点云粗配准算法

作者：李思远; 刘瑾^*; 杨海马; 刘海珊

来源：激光与光电子学进展, 2022, 59(16): 127-134.

• 图像处理
• 点云配准
• 分阶段
• 迭代最近点
• 三维重构

针对传统点云配准方法效率低、误差大的问题，提出了一种沿竖直方向和水平方向分阶段变换的点云粗配准方法。首先对点云P、Q进行去中心化处理，使得两点云中心点重合；通过遍历距质心的距离寻找特征点，并将特征点旋转至y轴上，完成竖直方向上的对齐；然后在xOz平面内，再次通过遍历距质心的距离寻找特征点，将其绕y轴旋转，在水平方向完成对齐；最后配合迭代最近点精配准算法完成配准。所提方法不存在迭代计算，具有线性时间复杂度和常数空间复杂度。对所提方法与三种经典方法进行对比实验，采用了点数量不同以及尺度不同的三组点云。实验结果表明，对于不同的点云，所提方法具有较强的鲁棒性，配准时间在4 s左右，变化幅度较小，相对于三种传统方法，耗时减少了50%以上；同时所提方法的均方根误差控制在10-8mm左右，保持了较好的精度。

• 单位
  上海理工大学; 上海工程技术大学