基于旋转投影二进制描述符的空间目标位姿估计

• 作者: 宋靖雁 张涛 梁斌 王学谦 邹瑜
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 空间目标 位姿估计 点云配准 旋转投影直方图 二进制描述符
• 年，卷（期）: 2017,（11）
• 所属期刊栏目: 信息科学
• 页码范围: 2958-2967
• 页数: 10页
• 分类号: TP391.41|TP242.6
• 字数: 6349字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20172511.2958

摘要

为了实现基于点云的空间目标相对位姿快速估计,提出一种旋转投影二进制描述符(BRoPH).该描述符首先建立特征点处的局部参考坐标系,然后通过旋转投影局部点云生成不同视角下的密度图像块和深度图像块,最后根据图像块生成特征点的多尺度二进制字符串.针对位姿估计对实时性的要求,在分析BRoPH Hamming距离分布的基础上,提出了基于Hamming距离阈值的特征匹配策略,用于剔除潜在的错误配对,加快位姿估计收敛速度.最后,在基于局部特征描述符位姿估计框架下分别与SHOT描述符和FPFH描述符进行了比较.结果表明:BRoPH描述符在仅需要SHOT和FPFH平均内存1/80的基础上,得到了远高于SHOT和FPFH的平均位姿估计精度,其平均姿态误差小于0.1°,平均位置误差小于1/180 R.此外,基于Hamming距离阈值的特征匹配策略使得BRoPH的位姿粗估计速度加快了7倍,总体位姿估计频率超过7 Hz,比SHOT和FPFH分别快3~6.8倍.该方法具有占用内存小、计算速度快、位姿估计精度高和抗干扰能力强等优点,满足基于点云的空间目标位姿估计实时性要求.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	宋靖雁	清华大学自动化系	35	946	12.0	30.0
5	张涛	清华大学自动化系	147	1528	22.0	34.0
6	梁斌	清华大学自动化系	17	178	6.0	13.0
7	王学谦	清华大学深圳研究生院	6	71	4.0	6.0
8	邹瑜	清华大学自动化系	2	29	2.0	2.0