JP6867938B2 - 点群レジストレーション装置、方法、及びプログラム - Google Patents
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Description
[参考文献1]特許第6114052号公報
本実施の形態に係る点群レジストレーション装置は、CPUと、RAMと、後述する処理ルーチンを実行するためのプログラムや各種データを記憶したROMと、不揮発性の記憶装置と、を含むコンピュータで構成することができる。点群レジストレーション装置10は、機能的には図1に示すように、点群入力部11、点群分割部12、点群レジストレーション部13、後処理部14、及び記憶部15を備えている。
を直線ln上に投影した1次元座標projn(xni,yni)間の距離と閾値d2との比較により分割を行い、中間分割点群Gm(m=1、2、…、M)を得る。1次元座標projn(xni,yni)の導出式を以下の(3)式に示す。また、図6に、中間分割点群Gmを導出するための擬似コードの一例を示す。
を得る。
で対応付けられている点をグループ
に加える。図10に、このグループに加える処理の擬似コードの一例を示す。
にも属さない点を所属させる分割点群を決定する。この際、出力点群分割導出部21は、注目する点とグループに所属する点の中で注目する点の最近傍の点との距離が閾値d3未満の場合、注目する点を最近傍の点が属する分割点群に加える。一方、出力点群分割導出部21は、注目する点とグループに所属する点の中で注目する点の最近傍の点との距離が閾値d3以上の場合、対応する幾何変換が計算できなかったと見なして、注目する点を単独の点として新規の分割点群を作る。図11に、この分割点群を決定する処理の擬似コードを示す。この分割点群を決定する処理により、最終的にM’個の分割点群が得られる。出力点群分割導出部21は、得られた
を出力分割点群として、記憶部15に記憶する。
を、中間幾何変換Rm、tmの逆変換とする。
を、単位行列((12)式におけるI)及びゼロベクトル((13)式における0)とする。そして、出力幾何変換導出部22は、導出した出力幾何変換を記憶部15に記憶する。
次に、本実施の形態に係る点群レジストレーション装置10の作用について説明する。例えば、2つの入力点群A、Bが点群レジストレーション装置10に入力された場合に、点群レジストレーション装置10によって図12に示す点群レジストレーション処理ルーチンが実行される。
11 点群入力部
12 点群分割部
13 点群レジストレーション部
14 後処理部
15 記憶部
16 直線分割部
17 距離分割部
18 計算対象選別部
19 幾何変換導出部
20 出力点群対応導出部
21 出力点群分割導出部
22 出力幾何変換導出部
Claims (7)
- 第1の入力点群及び第2の入力点群のうち、点の数が少ない点群を小点群とし、点の数が多い点群を大点群として出力する点群入力部と、
前記小点群を点間の距離に基づいて複数の点群に分割した中間分割点群を出力する点群分割部と、
前記中間分割点群の要素点群のそれぞれを前記大点群にレジストレーションすることによって中間幾何変換及び中間点群対応情報を導出する点群レジストレーション部と、
前記中間分割点群、前記中間幾何変換、及び前記中間点群対応情報に基づいて、出力分割点群、出力幾何変換、及び出力点群対応情報を導出する後処理部と、
を備えた点群レジストレーション装置。 - 前記点群分割部は、
前記小点群から直線を検出し、検出した直線との距離が所定値未満の点群である直線分割点群、及び直線パラメータを出力する直線分割部と、
前記直線分割点群を点間の距離に基づいて分割した中間分割点群を出力する距離分割部と、
を含む請求項1に記載の点群レジストレーション装置。 - 前記点群レジストレーション部は、
前記中間分割点群の要素点群のそれぞれについて、前記大点群との対応をとることにより、点群対応情報を導出する計算対象選別部と、
前記中間分割点群の要素点群のそれぞれについて、導出された点群対応情報に基づいて幾何変換を導出する幾何変換導出部と、
を含み、
前記計算対象選別部及び幾何変換導出部による処理を所定の条件を満たすまで繰り返し実行し、最終的に得られた点群対応情報と幾何変換とを前記中間幾何変換及び前記中間点群対応情報として導出する場合に、前記計算対象選別部は、前記中間分割点群の要素点群のそれぞれについて、前回の前記幾何変換導出部による処理により導出された幾何変換を前記要素点群に適用した結果と前記大点群との対応を導出する
請求項1又は請求項2に記載の点群レジストレーション装置。 - 前記計算対象選別部は、前記点群対応情報を導出する場合に、各点の移動方向の平均とのなす角が閾値以上である移動方向の点を除いて前記点群対応情報を導出する
請求項3に記載の点群レジストレーション装置。 - 前記後処理部は、前記第2の入力点群が前記小点群に対応する場合、
前記中間点群対応情報の要素の対応を反転させることで出力点群対応情報を導出する出力点群対応導出部と、
前記第1の入力点群中の点で、前記出力点群対応情報で対応付けられている点をグループに加えた後、前記グループに属さない点を、各グループに所属する点のうちの最近傍の点との距離に応じてグループに所属させるか、又は新たにグループを作成するかを決定することで前記出力分割点群を導出する出力点群分割導出部と、
前記中間幾何変換及び前記出力分割点群に基づいて前記出力幾何変換を導出する出力幾何変換導出部と、
を含む請求項1から請求項4の何れか1項に記載の点群レジストレーション装置。 - 点群入力部が、第1の入力点群及び第2の入力点群のうち、点の数が少ない点群を小点群とし、点の数が多い点群を大点群として出力し、
点群分割部が、前記小点群を点間の距離に基づいて複数の点群に分割した中間分割点群を出力し、
点群レジストレーション部が、前記中間分割点群の要素点群のそれぞれを前記大点群にレジストレーションすることによって中間幾何変換及び中間点群対応情報を導出し、
後処理部が、前記中間分割点群、前記中間幾何変換、及び中間点群対応情報に基づいて、出力分割点群、出力幾何変換、及び出力点群対応情報を導出する
点群レジストレーション方法。 - コンピュータを、請求項1から請求項5の何れか1項に記載の点群レジストレーション装置の各部として機能させるためのプログラム。
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JP2017235423A JP6867938B2 (ja) | 2017-12-07 | 2017-12-07 | 点群レジストレーション装置、方法、及びプログラム |
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