活动介绍
file-type

SAC-COT:基于样本兼容三角形的3D点云定位鲁棒估计方法

PDF文件

下载需积分: 15 | 8.45MB | 更新于2024-07-14 | 158 浏览量 | 1 下载量 举报 收藏
download 立即下载
SAC-COT(Sample Consensus by Sampling Compatibility Triangles)是一项针对3D点云注册问题的创新算法,发表在《IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing》期刊的一篇论文中。该方法在6-DOF(六自由度)姿态估计领域具有显著价值,特别是在处理初始对应关系中可能存在大量噪声或异常值的情况下。传统上,通过特征对应关系进行6-DOF定位是3D registration中的一个常用且稳定的策略,但处理异常数据的挑战仍然存在。 SAC-COT的核心贡献在于提出了一种基于样本的兼容性三角形(Compatibility Triangle, COT)的引导性三点采样方法。不同于传统的对应点表示,COT是一种新的数据结构,它代表了三个相互兼容的点之间的关系,这些点共同构成一个有效的几何约束。首先,作者将对应关系集建模为图,其中节点连接着兼容的对应点对,形成一个图结构。 算法的关键步骤包括: 1. 模型构建:利用COT作为节点间的连接,构建一个图,图中边的权重可能反映了对应点之间匹配的可靠性。 2. COT排序与筛选:通过某种排序策略(如基于COT的质量评估或基于图的排序算法),对图中的COT进行优先级排序,确保在处理过程中优先考虑最可靠的匹配。 3. 采样策略:通过采样高质量的COT,形成一个小型的样本集,这有助于减少噪声和异常的影响。采样过程可能涉及到局部搜索、随机抽样或基于置信度的选择。 4. 一致性检验:对采样的COT进行一致性检查,如果它们可以构成一个稳定的三角形系统,那么就可以推断出相对应的6-DOF姿态估计。 5. 迭代优化:基于样本的共识,可能需要多次迭代来逐步改进估计结果,直到达到预设的精度标准或达到收敛。 6. 鲁棒性和效率:SAC-COT的优势在于其简单易实现且有效,能够在保持高精度的同时抵抗大规模的噪声,提高了3D点云注册的鲁棒性和效率。 通过SAC-COT,研究者们能够处理初始对应关系中的噪声挑战,从而实现更准确和稳健的3D点云配准,这对于许多应用,如遥感、机器人导航、虚拟现实等领域都具有重要的实际意义。

相关推荐

filetype

void PointProcessing::coarseRegistration( std::vector<pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr>& clusters, // 多簇源点云 pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr& target, // 目标点云 std::vector<Eigen::Matrix4f>& transformation_matrices, // 输出变换矩阵集合 float sac_ia_max_distance, // SAC-IA最大对应距离 int feature_radius // FPFH特征半径 ) { transformation_matrices.clear(); // 遍历每个簇 for (const auto& cluster : clusters) { // --- 1. 源簇关键点提取 --- pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr src_keypoints(new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>); pcl::UniformSampling<pcl::PointXYZ> uniform_sampling; uniform_sampling.setInputCloud(cluster); uniform_sampling.setRadiusSearch(2.0); // 关键点采样半径(可参数化) uniform_sampling.filter(*src_keypoints); // --- 2. 目标关键点提取(复用同一采样器)--- pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr tgt_keypoints(new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>); uniform_sampling.setInputCloud(target); uniform_sampling.filter(*tgt_keypoints); // --- 3. 使用自定义函数计算法线 --- pcl::PointCloud<pcl::Normal>::Ptr src_normals(new pcl::PointCloud<pcl::Normal>); computernormals(src_keypoints, src_normals, 5.0); // 法线半径5.0 pcl::PointCloud<pcl::Normal>::Ptr tgt_normals(new pcl::PointCloud<pcl::Normal>); computernormals(tgt_keypoints, tgt_normals, 5.0); // --- 4. 使用自定义函数计算FPFH特征 --- pcl::PointCloud<pcl::FPFHSignature33>::Ptr src_features(new pcl::FPFHSignature33); computerFPFH(src_keypoints, src_normals, src_features, feature_radius); pcl::PointCloud<pcl::FPFHSignature33>::Ptr tgt_features(new pcl::FPFHSignature33); computerFPFH(tgt_keypoints, tgt_normals, tgt_features, feature_radius); // --- 5. SAC-IA配准 --- pcl::SampleConsensusInitialAlignment<pcl::PointXYZ, pcl::PointXYZ, pcl::FPFHSignature33> sac_ia; sac_ia.setInputSource(src_keypoints); sac_ia.setSourceFeatures(src_features); sac_ia.setInputTarget(tgt_keypoints); sac_ia.setTargetFeatures(tgt_features); sac_ia.setMaxCorrespondenceDistance(sac_ia_max_distance); pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr aligned(new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>); sac_ia.align(*aligned); // 无返回值,直接执行 // 检查变换矩阵有效性 Eigen::Matrix4f matrix = sac_ia.getFinalTransformation(); if (!matrix.isZero() && !matrix.hasNaN()) { transformation_matrices.push_back(matrix); } else { transformation_matrices.push_back(Eigen::Matrix4f::Identity()); } } } 严重性 代码 说明 项目 文件 行 禁止显示状态 错误 C2440 “初始化”: 无法从“Y *”转换为“pcl::PointCloud<pcl::FPFHSignature33> *” PCL_Debug d:\program files\pcl 1.8.1\3rdparty\boost\include\boost-1_64\boost\smart_ptr\shared_ptr.hpp 362 错误 C2439 “boost::shared_ptr<pcl::PointCloud<pcl::FPFHSignature33>>::px”: 未能初始化成员 PCL_Debug d:\program files\pcl 1.8.1\3rdparty\boost\include\boost-1_64\boost\smart_ptr\shared_ptr.hpp 362

filetype
1. 用户与身体信息管理模块 用户信息管理: 注册登录:支持手机号 / 邮箱注册,密码加密存储,提供第三方快捷登录(模拟) 个人资料:记录基本信息(姓名、年龄、性别、身高、体重、职业) 健康目标:用户设置目标(如 “减重 5kg”“增肌”“维持健康”)及期望周期 身体状态跟踪: 体重记录:定期录入体重数据,生成体重变化曲线(折线图) 身体指标:记录 BMI(自动计算)、体脂率(可选)、基础代谢率(根据身高体重估算) 健康状况:用户可填写特殊情况(如糖尿病、过敏食物、素食偏好),系统据此调整推荐 2. 膳食记录与食物数据库模块 食物数据库: 基础信息:包含常见食物(如米饭、鸡蛋、牛肉)的名称、类别(主食 / 肉类 / 蔬菜等)、每份重量 营养成分:记录每 100g 食物的热量(kcal)、蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、矿物质含量 数据库维护:管理员可添加新食物、更新营养数据,支持按名称 / 类别检索 膳食记录功能: 快速记录:用户选择食物、输入食用量(克 / 份),系统自动计算摄入的营养成分 餐次分类:按早餐 / 午餐 / 晚餐 / 加餐分类记录,支持上传餐食照片(可选) 批量操作:提供常见套餐模板(如 “三明治 + 牛奶”),一键添加到记录 历史记录:按日期查看过往膳食记录,支持编辑 / 删除错误记录 3. 营养分析模块 每日营养摄入分析: 核心指标计算:统计当日摄入的总热量、蛋白质 / 脂肪 / 碳水化合物占比(按每日推荐量对比) 微量营养素分析:检查维生素(如维生素 C、钙、铁)的摄入是否达标 平衡评估:生成 “营养平衡度” 评分(0-100 分),指出摄入过剩或不足的营养素 趋势分析: 周 / 月营养趋势:用折线图展示近 7 天 / 30 天的热量、三大营养素摄入变化 对比分析:将实际摄入与推荐量对比(如 “蛋白质摄入仅达到推荐量的 70%”) 目标达成率:针对健
filetype
1. 用户管理模块 用户注册与认证: 注册:用户填写身份信息(姓名、身份证号、手机号)、设置登录密码(需符合复杂度要求),系统生成唯一客户号 登录:支持账号(客户号 / 手机号)+ 密码登录,提供验证码登录、忘记密码(通过手机验证码重置)功能 身份验证:注册后需完成实名认证(模拟上传身份证照片,系统标记认证状态) 个人信息管理: 基本信息:查看 / 修改联系地址、紧急联系人、邮箱等非核心信息(身份证号等关键信息不可修改) 安全设置:修改登录密码、设置交易密码(用于转账等敏感操作)、开启 / 关闭登录提醒 权限控制:普通用户仅能操作本人账户;管理员可管理用户信息、查看系统统计数据 2. 账户与资金管理模块 账户管理: 账户创建:用户可开通储蓄卡账户(默认 1 个主账户,支持最多 3 个子账户,如 “日常消费账户”“储蓄账户”) 账户查询:查看各账户余额、开户日期、状态(正常 / 冻结)、交易限额 账户操作:挂失 / 解挂账户、申请注销账户(需余额为 0) 资金操作: 转账汇款:支持同行转账(输入对方账户号 / 手机号),需验证交易密码,可添加常用收款人 存款 / 取款:模拟存款(输入金额增加余额)、取款(输入金额减少余额,需不超过可用余额) 交易记录:按时间、类型(转入 / 转出 / 存款 / 取款)查询明细,显示交易时间、金额、对方账户(脱敏显示)、交易状态 3. 账单与支付模块 账单管理: 月度账单:自动生成每月收支明细,统计总收入、总支出、余额变动 账单查询:按月份、交易类型筛选账单,支持导出为 Excel 格式 还款提醒:若有贷款(简化版可模拟),系统在还款日 3 天前发送提醒 快捷支付: 绑定支付方式:添加银行卡(系统内账户)作为支付渠道 模拟消费:支持输入商户名称和金额,完成支付(从账户余额扣减) 支付记录:保存所有消费记录,包含商户、时间、金额、支付状态 4.
小码1号
  • 粉丝: 10
上传资源 快速赚钱