如何利用四元数法进行对应点集配准?说出基本原理与步骤,再发点相应参考文献的网址
四元数法是一种常用的对应点集配准方法,可以用于计算图像、点云等场景的相对姿态变换。其基本原理是通过最小化残差误差函数来求解最优的旋转和平移参数,从而实现对应点集的配准。
以下是基本的四元数法对应点集配准步骤:
1. 输入两个对应点集:源点集和目标点集。这两个点集可以是图像的特征点、点云的关键点等。
2. 计算源点集与目标点集之间的中心点。分别计算源点集和目标点集的质心,作为后续计算的参考点。
3. 将源点集和目标点集减去中心点,得到去中心化的点集。
4. 计算去中心化的点集间的协方差矩阵,并进行奇异值分解。
5. 根据奇异值分解的结果,计算旋转矩阵和平移向量。旋转矩阵可以通过计算协方差矩阵的旋转部分,即左奇异矩阵乘以右奇异矩阵的转置得到;平移向量可以通过目标点集的质心减去旋转矩阵与源点集的质心得到。
6. 将旋转矩阵转化为四元数表示形式。
7. 通过四元数进行旋转和平移的叠加,将源点集通过变换参数进行配准。
8. 输出配准后的源点集。
关于四元数法进行对应点集配准的详细原理和步骤,可以参考以下文献:
文献名称:Horn, B. (1987). Closed-form solution of absolute orientation using unit quaternions. Journal of the Optical Society of America A, 4(4), 629-642.
网址:https://www.osapublishing.org/josaa/abstract.cfm?uri=josaa-4-4-629
文献名称:Umeyama, S. (1991). Least-squares estimation of transformation parameters between two point patterns. IEEE transactions on pattern analysis and machine intelligence, 13(4), 376-380.
网址:https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/117296
以上文献提供了四元数法对应点集配准的理论基础和具体实现方法,希望能对你有所帮助。
AI智能问答网
免责声明:
以上内容除特别注明外均来源于网友提问,创作工场回答,未经许可,严谨转载。
点击这里>>使用创作工场,更聪明、更完整、更原创!