【MATLAB教程案例49】三维点云数据ICP(Iterative Closest Point)配准算法的matlab仿真学习,是MATLAB初学者提升技能的重要课题。ICP算法是一种广泛应用于三维几何形状匹配和配准的技术,尤其在机器人定位、三维重建等领域有着重要应用。在本教程中,我们将探讨如何在MATLAB环境中实现这一算法,并通过具体的模型数据进行仿真。 ICP算法的基本原理是找到两个点云之间的最佳对应关系,通过迭代优化来最小化它们之间的距离误差。它包括两步:近似匹配和位姿更新。在MATLAB的实现中,我们通常会用到`nearestNeighbor`或`knnsearch`函数来寻找两个点集之间的最近邻点对,然后计算并更新变换参数,如旋转和平移。 在提供的文件中,`ICPmanu_allign2.m`很可能是主程序,负责整个ICP配准流程的控制和执行。此文件可能包含了初始化点云数据,定义初始变换估计,迭代过程,以及误差计算等功能。而`Preall.m`可能是预处理函数,用于数据清洗、去除噪声或者规范化点云数据。 `princomp.m`是主成分分析(PCA)的实现,这是ICP算法中常用的一种降维和对齐策略。PCA可以帮助找到点云的主要方向,从而简化配准过程。在点云处理中,PCA可以用来找到数据的最大方差方向,以此作为坐标轴的参考。 `model1.mat`和`model2.mat`是存储三维点云数据的MATLAB变量文件。这两个模型可能是待配准的点云数据,分别代表原始数据和目标数据。在ICP配准过程中,我们需要对这两个模型进行不断地比较和调整,直到达到预设的匹配精度或者达到最大迭代次数。 在实际操作中,MATLAB提供了丰富的工具箱,如Computer Vision System Toolbox和3D Vision Toolbox,来支持点云处理和ICP算法的实现。不过,从提供的文件来看,这次的实现可能更多依赖于MATLAB的基础函数和用户自定义代码。 通过这个案例,学习者将掌握如何在MATLAB中处理和分析三维点云数据,理解和运用ICP算法进行几何形状的配准。这对于理解基础的几何运算,以及后续深入学习高级的三维视觉技术都至关重要。同时,这也是一个锻炼编程技巧和问题解决能力的好机会。
2025-04-28 20:01:44 794KB matlab
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基于PCL的NDT点云配准算法c++
2024-05-25 13:09:04 16.28MB
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matlab对点云进行ICP配准算法 %读取靶标矩阵 %做空间变换 %对于确定的关系,求解RT %利用求解得到的RT计算变换之后的点
2024-05-08 16:12:07 3KB matlab
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【图像融合】红外与可见光的融合与配准算法matlab源码.md
2023-04-26 15:19:57 7KB 算法 源码
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传统Fourier配准算法存在较大插值误差,对于尺度变化大于2的图像配准效果较差。提出一种基于准极坐标的频域图像配准算法。利用准极坐标离散Fourier变换逼近极对数坐标离散Fourier变换,构造等角度的准极坐标网格,当转换为极对数坐标时,仅需要在极径方向上进行线性插值,从而代替极径和极角方向上的双线性插值。实验结果表明,该算法的配准率高于传统Fourier配准算法
2023-03-14 20:23:47 1.8MB 工程技术 论文
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针对在不同视角下所获得的三维点云数据,提出了一种基于特征提取的点云自动配准算法。算法根据点云在不同半径内的法向量变化度来提取特征点,综合利用点云局部点的三种几何特征搜索匹配点对。通过利用距离约束条件来获取准确匹配点对并计算初始配准参数。精确配准阶段采用改进的迭代最近点(ICP)算法完成二次拼接。实验结果表明,与传统ICP算法相比,该算法在运行时间与精确度上都有着明显的提升。
2023-03-02 22:16:40 1.85MB 激光光学 点云配准 法向量变 最近点迭
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matlab icp源码项目目标: 开发用于将部分点云与 3D CAD 模型配准的管道 运行代码时涉及的步骤: 在你希望运行代码的目录中创建一个 BUILD 文件夹,CMkeLists.txt 和 CODE.cpp 传递给代码的参数应该放在构建中 代码接受 3 个参数参数 1 = Kinect 点云参数 2 = CAD 文件参数 3 = ICP 的迭代次数 CAD 文件的预处理: .stl 格式的 CAD 模型以毫米为单位转换为 .pcd 和米。 (将 cad 缩小 0.001) 获得可接受输出的重要约束条件: Kinect 位置不应该改变,因为 Kinect 相对于机器人底座的转换是在代码中硬编码的。 湾要注册的对象放置在一定高度。 在迄今为止获得的结果中,该物体被抬高到了 6-7 厘米以上。 (白色小立方体)在代码中,我们砍掉了 示例 CMakelists、用于获取 Kinect 相对于 Base 的转换的 Matlab 代码以及用于获取从 Kinect 到机器人 Base 的转换的 Matalb 代码都存在于 zip 文件中。 代码将使用“cmake ..”和“make”进行编译
2023-03-02 11:15:22 69.17MB 系统开源
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为提高三维激光扫描点云数据的配准精度,提出了一种基于快速点特征直方图特征的迭代插值配准方法。配准过程中,点云数据获取时受扫描仪分辨率影响,点云局部或整体密度偏小,两次测量点云数据的相同位置不存在完全相同的点,以致对应点之间存在误差。为减小误差对配准精度影响,引入迭代插值方法,增加点云整体密度。通过计算关键点的快速点特征直方图的特征寻找对应关系,使用随机采样一致算法去除错误对应关系,对对应点协方差矩阵进行奇异值分解求得粗配准旋转平移矩阵,再使用迭代最近点算法进行点云的精确配准。实验结果表明,改进的配准方法简
2023-02-25 15:48:51 418KB 工程技术 论文
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基于改进Harris-SURF算子的遥感图像配准算法
2023-02-03 17:05:19 611KB 研究论文
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图像配准是计算机视觉中诸多问题的基础,基于图像特征的配准方法仍然是该领域的研究热门。为了提高算法的效率,拥有更好的实用性,提出了一种基于FAST-DAISY的遥感图像配准方法。首先运用FAST算法提取特征点,提出分配主方向的方法,利用DAISY算法建立描述符,得到特征点集后,使用RANSAC(随机抽样一致性)算法剔除误匹配点对,最终估计仿射变换参数,利用二次线性插值法得到配准后的遥感图像。实验结果表明,算法对于平移、旋转、灰度差异、地物差异、位置差异、小尺度差异和噪声干扰的遥感图像有较好的配准效果,匹配时间通常介于SIFT与SURF-DAISY算法之间,算法在实用性上有较大优势。
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