本文提出了一种快速鲁棒的点云配准算法，对存在离群噪声点的点云数据具有较好的配准效果。首先使用了截断最小二乘（Truncated Least Squares TLS）代价函数重新构造配准问题 ，该代价是的估计点对时能够对大部分的不正确的对应点不加入计算，然后使用了一个通用的图论框架来分离尺度，旋转和平移，从而允许对这三个变换矩阵进行级联求解，尽管这三个矩阵在本质上仍然是非凸的组合函数，但是论文中：
今天将分享使用一致性点漂移算法（Coherent Point Drift）来对点云数据进行配准。
影像数据指的是栅格数据，影响配准是指使用地图坐标为影像数据指定特定的空间位置。
从今天起，小编将继Python与GEE两款学习笔记系列之后，分享一档全新的学习笔记系列——ArcGIS学习笔记系列，主要分享一些ArcGIS的基础空间分析知识及关于ArcGIS开发的相关知识；主要目的是为初学GIS的小伙伴们提供一个学习基础知识的平台。正所谓万丈高楼需从平地而起，打好基础才能有更为长远的发展！希望能对小伙伴们有所帮助~
图像配准常为图像融合的一个预处理步骤。经过精确图像配准的图像对，通常可获得更好的融合效果。
图像配准（Image Registration）是计算机视觉中的基本步骤。在本文中，我们首先介绍基于OpenCV的方法，然后介绍深度学习的方法。
摘要：以多视图点云配准为研究对象，对近二十余年的多视图点云配准相关研究工作进行了全面的分类归纳及总结。首先，阐述点云数据及多视图点云配准的概念。根据配准的任务不同，将多视图点云配准分为多视图点云粗配准和多视图点云精配准两大类，并对其各自算法的核心思想及算法改进进行介绍，其中，多视图点云粗配准算法进一步分为基于生成树和基于形状生成两类；多视图点云精配准算法进一步分为基于点云的点空间、基于点云的帧空间变换平均、基于深度学习和基于优化四类。然后，介绍了四种多视图点云配准数据集及主流多视图配准评价指标。最后，对该研究领域研究现状进行总结，指出存在的挑战，并给出了未来研究展望。
图像配准（apap）是将两张场景相关的图像进行映射，寻找其中的关系，多用在医学图像配准、图像拼接、不同摄像机的几何标定等方面，其研究也较为成熟。OpenCv中的stitching类就是使用了2007年的一篇论文（Automatic panoramic image stitching using invariant features）实现的。虽然图像配准已较为成熟，但其实其精度、鲁棒性等在某些场合仍不足够，如光线差异很大的两张图片、拍摄角度差异很大的图片等。2013年，Julio Zaragoza等人发表了一种新的图像配准算法Apap（As-Projective-As-Possible Image Stitching with Moving DLT），该算法的效果还是不错的，比opencv自带的auto-stitch效果要好。而2015年也有一篇cvpr是介绍图像配准（Non-rigid Registration of Images with Geometric and Photometric Deformation by Using Local Affine Fourier-Moment Matching），其效果貌似很牛，但没有源码，难以检验。
自动驾驶技术正逐渐成为现实，而Autoware是一个开源的自动驾驶软件框架，旨在为开发人员提供一个完整的解决方案。本文将对Autoware的源码进行剖析，并介绍如何进行实际的开发实践。
Robust Point Cloud Registration Framework Based on Deep Graph Matching
代码地址：在公众号「计算机视觉工坊」，后台回复「PREDATOR」，即可直接下载。
Poisson Surface Reconstruction for LiDAR Odometry and Mapping
Open3D是一个开源库，支持快速开发和处理3D数据。Open3D在c++和Python中公开了一组精心选择的数据结构和算法。后端是高度优化的，并且是为并行化而设置的。
本文仅做学术分享，如有侵权，请联系删除。欢迎各位加入免费知识星球，获取PDF论文，欢迎转发朋友圈。内容如有错误欢迎评论留言，未经允许请勿转载！
论文标题：An Accurate and Robust Range Image Registration Algorithm for 3D Object Modeling
在我先前的博文【图像配准】多图配准/不同特征提取算法/匹配器比较测试中，提到了图像融合的一种方式，相关代码如下：
算法步骤：利用二次曲面逼近方法求每点的方向矢量以及曲率；根据曲率确定特征点集；根据方向矢量调整对应关系，从而减少ICP算法的搜索量，提高效率。
将多个数据集合并成一个全局一致的模型通常使用一种称为"配准"的技术来完成。其关键思想是识别数据集之间的对应点，并找到一个最小化对应点之间距离的变换关系。由于对应点的查找受到数据集的相对位置和方向的影响，因此需要重复这个过程。一旦最小化误差降到给定的阈值以下，就可以说完成了配准。pcl_registration库实现了众多点云配准算法，适用于有序和无序点云的数据集。
（1）图像配准(Image registration)是将同一场景拍摄的不同图像进行对齐的技术，即找到图像之间的点对点映射关系，或者对某种感兴趣的特征建立关联。
本文主要对GEE中栅格图像的地理配准（空间坐标位置校正）操作加以介绍。本文是谷歌地球引擎（Google Earth Engine，GEE）系列教学文章的第十四篇。
真实物体完整形状的数字化在智能制造、工业检测和反向建模等领域具有重要的应用价值。为了构建刚性对象的完整几何模型，对象必须相对于测量系统（或扫描仪必须相对于对象移动），以获取和集成对象的视图，这不仅使系统配置复杂，而且使整个过程耗时。在这封信中，我们提出了一种高分辨率的实时360°三维(3D)模型重建方法，该方法允许人们手动旋转一个物体，并在扫描过程中看到一个不断更新的三维模型。多视图条纹投影轮廓测量系统从不同的角度获取一个手持物体的高精度深度信息，同时将多个视图实时对齐并合并在一起。我们的系统采用了立体相位展开和自适应深度约束，可以在不增加捕获图案的数量的情况下，稳健地展开密集条纹图像的相位。然后，我们开发了一种有效的从粗到细的配准策略来快速匹配三维表面段。实验结果表明，该方法可以在任意旋转条件下重建复杂物体的高精度完整三维模型，而无需任何仪器辅助和昂贵的预/后处理。
本文介绍基于ENVI软件，利用“Image Registration Workflow”工具实现栅格遥感影像自动寻找地面控制点从而实现地理配准的方法。
点云配准的目标是根据原始点云和目标点云，通过配准求出变换矩阵，即旋转矩阵R和平移矩阵T，并计算误差，来比较匹配结果。主要有以下几种比较
Voxelmorph 项目链接：https://github.com/voxelmorph/voxelmorph
图像配准是将两张场景相关的图像进行映射，寻找其中的关系，多用在医学图像配准、图像拼接、不同摄像机的几何标定等方面，其研究也较为成熟。OpenCv中的stitching类就是使用了2007年的一篇论文（Automatic panoramic image stitching using invariant features）实现的。虽然图像配准已较为成熟，但其实其精度、鲁棒性等在某些场合仍不足够，如光线差异很大的两张图片、拍摄角度差异很大的图片等。2013年，Julio Zaragoza等人发表了一种新的图像配准算法Apap（As-Projective-As-Possible Image Stitching with Moving DLT），该算法的效果还是不错的，比opencv自带的auto-stitch效果要好。而2015年也有一篇cvpr是介绍图像配准（Non-rigid Registration of Images with Geometric and Photometric Deformation by Using Local Affine Fourier-Moment Matching），其效果貌似很牛，但没有源码，难以检验。本文简单介绍Apap。
A、如何获取你的点云数据（使用什么设备，查找相应设备的介绍，设备的精度、稳定度、抗噪能力、数据的可视深度范围等，采用无标记点融合，或标记点融合；要考虑多帧数据之间的旋转角度）；
机器之心专栏 作者：王延峰、张娅 来自上海交通大学 MediaBrain 团队和上海人工智能实验室智慧医疗团队等的研究人员提出了一种基于配准的少样本异常检测框架 RegAD，用于学习多个异常检测任务之间共享的通用模型。RegAD 无需模型参数调整，仅利用少量正常样本，就可以直接应用于新的异常检测任务。 近年来，异常检测在工业缺陷检测、医疗诊断，自动驾驶等领域有着广泛的应用。“异常”通常定义为 “正常” 的对立面，即所有不符合正常规范的样本。通常来说，相比于正常，异常事件的种类是不可穷尽的，且十分稀有，难以收
点击上方↑↑↑“OpenCV学堂”关注我来源：公众号 机器之心 授权 来自上海交通大学 MediaBrain 团队和上海人工智能实验室智慧医疗团队等的研究人员提出了一种基于配准的少样本异常检测框架 RegAD，用于学习多个异常检测任务之间共享的通用模型。RegAD 无需模型参数调整，仅利用少量正常样本，就可以直接应用于新的异常检测任务。 近年来，异常检测在工业缺陷检测、医疗诊断，自动驾驶等领域有着广泛的应用。“异常”通常定义为 “正常” 的对立面，即所有不符合正常规范的样本。通常来说，相比于正常，异常事件的
术前和术中成像之间的多模态图像配准能够在许多手术和介入任务中融合临床重要信息。磁共振成像 (MR) 和经直肠超声 (TRUS) 图像的配准有助于精确对准前列腺和其他解剖结构，例如在引导前列腺活检期间作为定位相关解剖和潜在病理目标的标准，以及用于前列腺活检和局部治疗/干预计划的方法或决策支持，可以说已经将前列腺癌患者护理转变为侵入性更小、更局部化的诊断、监测和治疗途径。尽管在过去二十年中取得了巨大进步，但该应用程序仍然面临挑战。首先，来自大量患者队列的配对 MR 和 TRUS 数据并未在临床实践中常规存储，而且公开数据稀缺且质量低下。其次，在两张图像上注释解剖和病理标志（对于表示相应位置进行验证至关重要）需要来自泌尿学、放射学和病理学等多个学科的专家领域知识和经验。
利用Sift提取图像的局部特征，在尺度空间寻找极值点，并提取出其位置、尺度、方向信息。
自动驾驶车辆需要准确地感知和理解周围环境，相比于二维的视觉感知，三维视觉感知提供了更多的信息和更准确的空间建模能力。而点云配准是三维视觉感知中的一项基本问题，在自动驾驶中的地图、定位等方面有着重要作用。基于特征匹配的配准算法是点云配准领域的核心框架之一，其主要基于特征相似度求解匹配点对，并结合鲁棒匹配算法得到最终的配准结果，该框架更能够适应自动驾驶场景，但大规模且复杂的点云场景也对点云配准算法的效率和准确性提出了更高的要求。
在进行深度学习之前，我们需要图像进行一些预处理操作，其中配准是很重要的一环，以下将介绍使用软件3D Slicer来进行图像配准
编者按：目前，深度学习正广泛应用于医学图像配准领域。无监督机器学习方法能够广泛利用临床中产生的大量原始、无标注医学图像，然而现有算法对于变形大、变化复杂的图像配准的学习效果较差。微软亚洲研究院在 ICCV 2019 发表的论文中，提出一种深度递归级联的神经网络结构，可以显著提高无监督配准算法的准确率。
这是google发表在SIGGRAPH2019上面的一篇超分辨的文章，也就是在自家手机Pixel3中使用的Super Res Zoom技术。在Google AI Blog中已经对该技术做了初步的介绍，而这篇文章则更加详细的介绍了技术实现细节。
本文介绍了一种用于神经场成对配准的技术，该技术扩展了经典的基于优化的局部配准（即ICP），以在神经辐射场（NeRF）上操作——从校准图像集合中训练的神经3D场景表示。NeRF不分解光照和颜色，因此为了使配准对光照不变，本文引入了“表面场”的概念——从预先训练的NeRF模型中提取的场，该模型测量点在物体表面上的可能性。然后，将nerf2nerf配准视为一种稳健的优化，该方法迭代地寻求对齐两个场景的表面场的刚性变换。通过引入预先训练的NeRF场景数据集来能够有效评估本文技术的有效性。
图像拼接技术是计算机视觉和数字图像处理领域中一个研究的重点。图像拼接是指将描述同一场景的两张或者多张有重叠区域的图像,通过图像配准和图像融合技术拼接成一幅大场景全新图像的过程。
图像配准是计算机视觉领域的一个基础步骤。在本文深入探讨深度学习之前，我们先展示一下 OpenCV 中基于特征的方法。
自 2012 年 AlexNet 挑战 ImageNet 获得巨大成功以来，用于图像领域的深度学习算法以令人目不暇接的速度飞速演化着。通用图像领域中，有明确边界的问题，例如特定类别有标注数据的物体检测、定位、识别，乃至特定场景的图像生成、一定精确度内的图像分割，都出现了令人更新认知的深度学习解答。 目前，站在深度学习研究一线的计算机视觉研究者们，有相当一部分深入到更细分的、与应用场景联系更紧密的任务中，同时扩展算法能够覆盖的数据类型。 2018 年，在医疗影像这个分支中，来自加州的人工智能医疗公司体素科技，结合自身产品线的开发路径，发表了多篇论文，论文探讨了如何利用深度学习算法临床决策支持：例如用端到端算法处理影像中分割问题、 配准问题，以及如何在标注数据有限，且迁移学习困难的情况下，利用代理监督和联合训练获得更好的模型效果。以下为论文介绍：
上周我开发了一个基于深度学习的2D可变形图像配准的基本框架，并演示了如何从MNIST数据集中配准手写数字图像。除了损失函数和架构上的细微差别外，该框架本质上与VoxelMorph框架相同。
在数字病理学中，最简单但最有用的功能之一是直观地比较连续的组织切片（切片），这需要将图像对齐。需要图像对齐的其他相关应用包括3D重建、图像融合等。图像对齐使病理学家能够评估患者在单个区域中的多个标记物的组织学和表达。此外，由于组织处理和预分析步骤，切片可能会遭受非线性变形。也就是说，它们会在各个部分之间拉伸并改变形状。目前，只有少数自动对齐工具能够以足够的精度和合理的处理时间处理大图像。
这是3D 点云的深度学习框架，提供常见的点云分析方法的一种通用深度学习模型。它主要依赖Pytorch Geometric和Facebook Hydra。该框架能够以最小的代价和极大的可重复性来构建精简而复杂的模型。目标是建立一个工具，用于对SOTA模型进行基准测试，同时允许研究者们有效地研究点云分析，最终目标是建立可应用于实际应用的模型。
由于LiDAR一次扫描只能得到局部点云信息，为了能获得全局点云信息（如一个房间、一个三维物体），就需要进行多次连续扫描，并进行点云配准。由于每次扫描得到的点云都有独立的坐标系，因此点云配准时要进行坐标变换（旋转、平移），将多帧不同坐标系下的点云整合到一个坐标系下。
在逆向工程，计算机视觉，文物数字化等领域中，由于点云的不完整，旋转错位，平移错位等，使得要得到的完整的点云就需要对局部点云进行配准，为了得到被测物体的完整数据模型，需要确定一个合适的坐标系，将从各个视角得到的点集合并到统一的坐标系下形成一个完整的点云，然后就可以方便进行可视化的操作，这就是点云数据的配准。点云的配准有手动配准依赖仪器的配准，和自动配准，点云的自动配准技术是通过一定的算法或者统计学规律利用计算机计算两块点云之间错位，从而达到两块点云自动配准的效果，其实质就是把不同的坐标系中测得到的数据点云进行坐标系的变换，以得到整体的数据模型，问题的关键是如何让得到坐标变换的参数R（旋转矩阵）和T（平移向量），使得两视角下测得的三维数据经坐标变换后的距离最小，，目前配准算法按照过程可以分为整体配准和局部配准，。PCL中有单独的配准模块，实现了配准相关的基础数据结构，和经典的配准算法如ICP。
在上一篇文章 点云配准（一 两两配准）中我们介绍了两两点云之间的配准原理。本篇文章，我们主要介绍一下PCL中对于多幅点云连续配准的实现过程，重点请关注代码行的注释。
Differential Information Aided 3-D Registration for Accurate Navigation and Scene Reconstruction
文章：SuperLine3D: Self-supervised Line Segmentation and Description for LiDAR Point Cloud
基于视觉的三维重建，指的是通过摄像机获取场景物体的数据图像，并对此图像进行分析处理，再结合计算机视觉知识推导出现实环境中物体的三维信息。
本文提出了DeepICP算法，是一个新颖的端到端3D点云配准网络框架，该配准框架的配准精度可与现有的最先进的几何方法相媲美。不同于其他基于关键的点算法需要使用RANSAC进行关键点的过滤，我们实现了使用各种深度神经网络结构来建立端到端的可训练网络。我们的关键点检测器通过端到端的结构进行训练，使系统可以过滤动态对象，充分利用了静止对象的显著特征，从而实现了算法高鲁棒性。本文的关键贡献在于，没有在已有的点中寻找对应的点，而是基于一组候选点之间的学习匹配概率，创新性的生成关键点，从而提高了配准的准确性。本文的损失函数融合了局部相似度和全局几何约束，以保证所有的网络结构都能向正确的方向收敛。我们使用KITTI数据集和apollo数据集全面验证了我们的方法的有效性。结果表明，我们的方法取得了与最先进的基于几何的方法相当或更好的性能。详细的消融和可视化分析包括，以进一步说明我们的行为和洞察力的网络。该方法具有较低的配准误差和较高的鲁棒性，对依赖点云配准任务的实际应用具有一定的吸引力。
领取专属 10元无门槛券
手把手带您无忧上云
云服务器
ICP备案
实时音视频
对象存储
云直播
