基于最小势能的多视点云配准用于自由曲面叶片测量
计算机视觉与模式识别
2025-02-12 v1 计算几何
摘要
点云配准是工业测量中自由曲面叶片重建的关键步骤。然而，三维采集系统的测量缺陷不可避免地导致含噪且不完整的点云数据，使得高效且精确的配准极具挑战性。在本文中，我们提出了一种基于最小势能（MPE）方法的新型全局配准方法来解决这些问题。基本策略是将目标函数定义为物理配准系统的最小势能优化函数。该函数为大多数内点分配更大的权重，为噪声和离群点分配较小的权重，从而在数学表述上本质上减少了扰动的影响。我们将求解分解为一个全局最优近似过程和一个使用修剪迭代最近点算法的精细配准过程，以促进收敛。该近似过程由两个主要步骤组成。首先，根据力牵引算子的构造，我们可以简单地计算势能最小值的位置。其次，为了找到 MPE 点，我们提出了一种新理论，该理论采用两个标志来观察配准过程的状态。我们在四种类型的叶片上展示了所提出算法的性能。所提出的方法在精度和抗噪性方面均优于其他全局方法。
引用
@article{arxiv.2502.07680,
title = {Multiview Point Cloud Registration Based on Minimum Potential Energy for Free-Form Blade Measurement},
author = {Zijie Wu and Yaonan Wang and Yang Mo and Qing Zhu and He Xie and Haotian Wu and Mingtao Feng and Ajmal Mian},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.07680},
year = {2025}
}