首页 > 技术文章 > 论文阅读笔记_005 Generalized ICP

mosquitoam 2021-06-04 15:29 原文

 

一、前言

Robotics science and system 会议论文 作者是斯坦福大学的 Aleksandr V. Segal、Dirk Haehnel、Sebastian Thrun

本文首先介绍了ICP和point to plane 方法,然后引出了Generalized ICP方法

二、ICP原理简介

标准的ICP算法可以分成两步:

  1. 确定两组点云之间的点的对应关系;
  2. 计算能够使具有对应关系的点对距离最小的Transformation。

通过两步之间的不断迭代可以使得到两组点云之间的变换逐渐收敛。由于两次测量(scan)中仅有部分重叠区域,作者提出可以通过添加最大匹配阈值(距离)解决此问题。代表了收敛性和准确性之间的一种权衡。

图1 标准ICP算法

 

三、 Point-to-plane 方法简介

Point-to-plane是一种ICP变体通过利用曲面法线信息来提高性能(单从描述上看我还没看出来如何提高性能?难道收敛变快了?不会吧?),此方法与标准ICP方法的不同之处在于算法的第11行替换为:

其中,是点处的法向量

四、GICP方法介绍

GICP方法同样是针对图1中算法的第11行进行修改,在其中附加了一个概率模型。设有两组点云按照编号一一对应可以根据测量模型认为,则有

,则其分布如下:

    

然后,可以利用极大似然估计的方法计算

把ICP问题这样建模以后,的选择就成为了一个需要考虑的问题。其选取如下图所示,作者认为在测点的不确定性主要体现在切平面上因此,

其中,为极小值。

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