线状特征约束下基于四元数描述的LiDAR点云配准方法

被引:24
作者
王永波 [1 ,2 ]
杨化超 [1 ,2 ]
刘燕华 [1 ,2 ]
牛晓楠 [1 ,2 ]
机构
[1] 中国矿业大学国土环境与灾害监测国家测绘地理信息局重点实验室
[2] 中国矿业大学江苏省资源环境信息工程重点实验室
关键词
LiDAR; 点云; 配准; 四元数; 线状特征;
D O I
10.13203/j.whugis2013.09.020
中图分类号
P225 [电磁波测距和基线测量];
学科分类号
081601 ;
摘要
针对经典的基于同名点状特征匹配的LiDAR点云配准算法存在计算量大,点状特征提取精度低,以及基于七参数转换模型的LiDAR点云配准算法中方程线性化过程对配准精度影响较大的特点,提出了以线状特征作为LiDAR点云配准的基元,利用四元数法来表达旋转矩阵,进而形成线状特征约束下基于四元数描述的LiDAR点云配准方法,给出了线状特征约束下三维相似变换的相似性测度表达方法,推导并论证了以线状特征作为配准基元时同名线状特征需要满足的条件。根据四元数与旋转变换矩阵之间的对应关系,求解了基于四元数法的旋转矩阵,并根据旋转矩阵求解了平移及缩放系数。
引用
收藏
页码:1057 / 1062
页数:6
相关论文
共 7 条
[1]   地面三维激光扫描点云的多站数据无缝拼接 [J].
盛业华 ;
张卡 ;
张凯 ;
王永波 .
中国矿业大学学报 , 2010, (02) :233-237
[2]   基于四元数的三维空间相似变换解算 [J].
赵双明 ;
郭秋燕 ;
罗研 ;
吴巍 .
武汉大学学报(信息科学版) , 2009, (10) :1214-1217
[3]   激光扫描数据的多站配准方法 [J].
贺磊 ;
余春平 ;
李广云 .
测绘科学技术学报, 2008, 25 (06) :410-413
[4]   基于几何特征约束的建筑物点云配准算法 [J].
郑德华 ;
岳东杰 ;
岳建平 .
测绘学报, 2008, (04) :464-468
[5]   激光扫描多三维视图的全自动无缝镶嵌 [J].
张剑清 ;
翟瑞芳 ;
郑顺义 .
武汉大学学报(信息科学版), 2007, (02) :100-103
[6]  
基于对偶四元数的点云配准算法研究[D]. 杨现辉.南京航空航天大学 2010
[7]   An accurate and fast point-to-plane registration technique [J].
Park, SY ;
Subbarao, M .
PATTERN RECOGNITION LETTERS, 2003, 24 (16) :2967-2976