點(diǎn)云拼接-將局部掃描設(shè)備拼接到完整點(diǎn)云地圖

目錄

一、適用場景

二、算法步驟

三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果?

?四、結(jié)語

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一、適用場景

????????對(duì)某一場景已經(jīng)有一幅完整的點(diǎn)云地圖，但是該場景局部發(fā)生了變化，如新增加了一個(gè)設(shè)備，于是對(duì)該設(shè)備周圍進(jìn)行掃描，得到一幅局部掃描點(diǎn)云，希望將該設(shè)備點(diǎn)云增加到原來的完整點(diǎn)云地圖中。如下圖所示：

????????紅色點(diǎn)云是局部掃描地圖，綠色點(diǎn)云是完整點(diǎn)云地圖。?

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二、算法步驟

????????因?yàn)楝F(xiàn)在兩幅點(diǎn)云的位姿有較大偏差，所以整體算法分成點(diǎn)云配準(zhǔn)和點(diǎn)云融合兩步。

（1）點(diǎn)云配準(zhǔn)

? ? ? ? 在實(shí)際配準(zhǔn)過程中，地面的點(diǎn)云占比比較大，卻沒有帶太多的特征信息，會(huì)對(duì)配準(zhǔn)造成干擾，所以配準(zhǔn)前先進(jìn)行地面去除，去除效果如下：

? ? ? ? 地面去除后開始配準(zhǔn)，這里配準(zhǔn)我嘗試了FPFH+ICP和Super4pcs算法，其中FPFH+ICP算法的配準(zhǔn)結(jié)果不理想，Super4pcs算法的效果挺好的，而且很經(jīng)過Super4pcs配準(zhǔn)后，ICP算法已經(jīng)沒有多大的精度改進(jìn)了。效果如下：

（2）點(diǎn)云融合?

????????仔細(xì)觀察配準(zhǔn)后的點(diǎn)云地圖，發(fā)現(xiàn)局部點(diǎn)云地圖部分點(diǎn)存在嚴(yán)重飄逸的情況，如下圖所示這部分點(diǎn)云如果融合到完整地圖中，則會(huì)給完整地圖帶來錯(cuò)誤信息，所以接下來需要對(duì)局部點(diǎn)云地圖進(jìn)行分割篩選。

????????首先通過歐式距離判斷重疊區(qū)域，結(jié)果如下面左圖，藍(lán)色點(diǎn)云為分割出的重疊區(qū)域，綠色點(diǎn)云為完整點(diǎn)云地圖，然后再對(duì)重疊區(qū)域和完整點(diǎn)云地圖進(jìn)行加權(quán)融合，實(shí)驗(yàn)中選擇的權(quán)值是各0.5，結(jié)果如下面中間圖，紅色點(diǎn)云為重疊區(qū)域這部分融合后的點(diǎn)云。對(duì)于非重疊區(qū)域，通過聚類進(jìn)行分割，篩選出我們需要的設(shè)備點(diǎn)云，結(jié)果如下面右圖，然后添加進(jìn)最終的完整點(diǎn)云地圖。

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三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果?

? ? ? ? 實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖，場景中新增的設(shè)備成功添加進(jìn)了完整點(diǎn)云地圖中。（左圖為原始完整點(diǎn)云地圖，右圖為更新后的點(diǎn)云地圖）

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?四、結(jié)語

?????????整體思路比較簡單，學(xué)習(xí)過程中做個(gè)記錄，歡迎大家提出意見，一起討論進(jìn)步。如果有需要源碼的可以私聊（雖然代碼也很簡單），人多的話我就整理上傳到網(wǎng)站。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的点云拼接-将局部扫描设备拼接到完整点云地图的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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