对LiDAR点云注册改进的ICP算法的研究
Honglei Yuan1, Guangyun Li2, Li Wang1
1Institute of Geospatial Information, Information Engineering University, Zhengzhou 450001, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|August 14, 2025
概括
这项研究表明,扫描入射角显著影响LiDAR点云质量. 一个改进的加权代最接近点 (ICP) 算法,考虑到这一点,提高了高达30%的注册准确性.
科学领域:
- 地理学工程 工程地质学
- 计算机视觉 计算机视觉
- 计量学 计量学 计量学
背景情况:
- 点云注册算法具有成熟的理论框架,但往往忽视扫描质量的影响.
- 激光雷达点云的精度和密度是高度可变的,受到激光扫描仪和环境因素的影响.
- 扫描入射角是一个关键的错误来源,特别是在短距离应用中.
研究的目的:
- 系统地研究扫描冲击角度和点云质量之间的关系.
- 开发一个改进的点云注册算法,以计算发生角度依赖的错误.
主要方法:
- 为点云观测提出了一个取决于事件角度的权重函数.
- 开发了一种改进的加权代式最近点 (ICP) 注册算法,其中包含加权函数.
主要成果:
- 拟议的加权ICP算法显示,其注册准确度比传统ICP高约30%.
- 与Faro SCENE专有解决方案相比,在注册准确度方面实现了10%的改进.
- 量化了扫描发生角度对点云注册结果的显著影响.
结论:
- 扫描发生角的计算对于准确的点云注册至关重要.
- 开发的加权ICP算法为工程和工业测量应用提供了显著的改进.
- 这项研究强调了在点云处理中需要考虑传感器特定错误源的必要性.


