基于二值描述符的三維目標(biāo)識別研究.pdf

1、三維目標(biāo)識別是機器視覺領(lǐng)域里一個極具挑戰(zhàn)性的研究課題?，F(xiàn)有三維目標(biāo)識別算法可大致分為兩類：基于全局特征的三維目標(biāo)識別算法和基于局部特征的三維目標(biāo)識別算法。基于全局特征的識別算法利用整個三維目標(biāo)的幾何屬性構(gòu)造特征，對遮擋和復(fù)雜場景的適應(yīng)性不強?；诰植刻卣鞯娜S目標(biāo)識別算法對遮擋和復(fù)雜場景魯棒，適于識別復(fù)雜場景中部分可見的目標(biāo)，因此本文只對基于局部特征的識別算法進(jìn)行研究?，F(xiàn)有基于局部特征的三維目標(biāo)識別算法的性能受限于描述符的計算效率和匹配

2、效率，難以實現(xiàn)實時化。針對這一問題，本文所開展的主要研究工作如下：
　　①調(diào)研了三維目標(biāo)識別的研究現(xiàn)狀。首先，歸納了現(xiàn)有深度圖像的三種數(shù)據(jù)形式以及權(quán)威深度圖像數(shù)據(jù)庫，并探究了深度圖像的三種成像原理。然后，將現(xiàn)有三維目標(biāo)識別算法分為基于全局特征和基于局部特征的識別算法兩類。在分析兩類算法的優(yōu)劣之后，確立基于局部特征的三維目標(biāo)識別為本文的研究方向。最后，將基于局部特征的三維目標(biāo)識別算法劃分為特征提取和表面匹配兩個階段，并分別對每個階段

3、的相關(guān)算法作了梳理。
　　②學(xué)習(xí)了自旋圖像（Spin Image，SI）、方位直方圖特征（Signature of Histograms of Orientations，SHOT）以及旋轉(zhuǎn)投影統(tǒng)計（Rotational Projection Statistics，RoPS）描述符的構(gòu)建原理。
　　③提出了一種二值描述符并構(gòu)建了一種三維目標(biāo)識別算法。將特征二值化的思想引入三維目標(biāo)描述，提出了一種魯棒、快速、輕量級的二值三維特征