主要内容
3-D点云配准与拼接
这个例子展示了如何使用迭代最近点(ICP)算法组合多个点云来重建一个三维场景。
概述
此示例将一组点云缝合在一起，该点云被Kinect捕获以构建场景的较大的三维视图。该示例将ICP应用于两个连续点云。这种类型的重建可用于开发3D对象模型或构建3-D世界地图以进行同时定位和映射（SLAM）。
登记两点云
外部= fullfile (toolboxdir ('想象'），'VisionData'那'livingroom.mat'）;加载（数据文件）;％提取两个连续的点云并使用第一点云作为％ 参考。ptCloudRef = livingRoomData {1};ptCloudCurrent = livingRoomData {2};
注册质量取决于ICP算法的数据噪声和初始设置。您可以应用预处理步骤以过滤噪声或设置适合您数据的初始属性值。在此，通过使用盒式网格滤波器对数据进行预处理，并将网格滤波器的大小设置为10cm。网格筛选器将点云空间划分为多维数据集。通过平均其x，y，z坐标将每个立方集内的点组合成单个输出点。
gridsize = 0.1;固定= pcdownsample（ptcloudref，'gridaverage'，网格化）;移动= pcdownsample（ptcloudcurrent，'gridaverage'，网格化）;％注意，下采样步骤不仅加快注册，％，但也可以提高准确性。
为了对齐两个点云，我们使用ICP算法对降采样数据进行三维刚性变换估计。我们使用第一个点云作为参考，然后将估计的变换应用到原始的第二点云。我们需要将场景点云与对齐后的点云合并来处理重叠的点。
首先找到对齐第二个点云和第一个点云的刚性变换。使用它将第二个点云转换为第一个点云定义的参考坐标系。
Tform = Pcregistericp（移动，固定，'公制'那'Pointtoplane'那'外推',真正的);ptCloudAligned = pctransform (ptCloudCurrent tform);
我们现在可以使用注册数据创建世界场景。使用1.5cm盒电网滤波器过滤重叠的区域。增加合并大小以减少生成的场景点云的存储要求，并降低合并大小以增加场景分辨率。
mergeSize = 0.015;ptCloudScene = pcmerge(ptCloudRef, ptcloudaled, mergeSize);％可视化输入图像。图形子图（2,2,1）imshow（ptcloudref.color）标题（'第一个输入图像'那“颜色”那'W'）绘制子图（2,2,3）imshow（ptcloudcurrent.color）标题（“第二个输入图像”那“颜色”那'W'）绘制％可视化世界场景。子图（2,2，[2,4]）pcshow（ptcloudscene，“VerticalAxis”那“Y”那'verticalaxisdir'那“下来”)标题(“初始世界舞台”)包含(“X (m)”) ylabel (“Y (m)”）Zlabel（'z（m）'）
drawn
缝合一系列点云
要撰写较大的3-D场景，请重复与上述相同的步骤来处理一系列点云。使用第一点云建立参考坐标系。将每个点云转换为参考坐标系。该转换是成对变换的乘法。
％存储累积变换的转换对象。AccumTform = Tform;图haxes = pcshow（ptcloudscene，“VerticalAxis”那“Y”那'verticalaxisdir'那“下来”）;标题('更新了世界场景'）％设置轴属性以获得更快的渲染hax。CameraViewAngleMode ='汽车';hscatter = haxes.children;为了i = 3:length(livingRoomData) ptCloudCurrent = livingRoomData{i};%使用先前的移动点云作为参考。固定=移动;移动= pcdownsample（ptcloudcurrent，'gridaverage'，网格化）;％申请ICP注册。Tform = Pcregistericp（移动，固定，'公制'那'Pointtoplane'那'外推',真正的);％将当前点云转换为参考坐标系％由第一点云定义。AccumTform = Affine3D（TForm.t * AccumTform.t）;ptcloudaligned = pctransform（ptcloudcurrent，acciptform）;%更新世界场景ptcloudscene = pcmerge（ptcloudscene，ptcloudaligned，合并）;％可视化世界场景。hScatter。XData = ptCloudScene.Location (: 1);hScatter。YData = ptCloudScene.Location (:, 2);hScatter。ZData = ptCloudScene.Location (: 3);hScatter。CData = ptCloudScene.Color;drawnow ('limitrate'）结尾
录制期间％，Kinect指向向下。想象一下%结果更容易，让我们转换数据，使地平面是%平行于X-Z平面。角度= -pi / 10;a = [1,0,0,0;......0，cos（角），sin（角），0;......0， -sin(角度)cos(角度)0;......0 0 0 1];ptcloudscene = pctransform（ptcloudscene，acfine3d（a））;pcshow（ptcloudscene，“VerticalAxis”那“Y”那'verticalaxisdir'那“下来”那......“父”，哈克斯）标题（'更新了世界场景')包含(“X (m)”) ylabel (“Y (m)”）Zlabel（'z（m）'）
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