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ICPとは

ー 概要 ー

ICP(Iterative closest point)とは、2つの点群同士の位置合わせを繰り返し計算によって実現する手法.位置合わせを行う二つの点群は初期位置が大方あっている必要があります.大きな処理の流れは対応する点同士を見つけその誤差を最小にするように繰り返し変換を行います.
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この章を学ぶ前に必要な知識
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条件
  • すでに大方の位置合わせの完了している二つの点群
効果
  • 大方位置のあっている点群の位置合わせを行う
ポイント
  • 初期位置に強く依存するため、あらかじめ適度に位置が近い必要がある
  • 一度の計算ではもとまらないため、繰り返し位置を合わせていく

解 説

ICP(Iterative closest point)とは、2つの点群同士の位置合わせを繰り返し計算によって実現する手法.位置合わせを行う二つの点群は初期位置が大方あっている必要があります. ICPの処理の大まかな流れ 1. 二つの点群の対応している点同士を見つける. 2. 対応している点同士の位置の誤差で最小化できる変換を算出 3. 片方の点群を座標変換(もう片方の点群は固定のまま) 4. 終了条件を満たしていれば終了、していなければ1から繰り返し
ICP(Iterative Closest Point)とは
②で双方対応する点同士のペアを見つける ③でペア同士の誤差が最小になるように座標変換Tを行う(移動と回転) ④で終了判定を行い、必要とあれば②から繰り返し行う.
ICPには様々なバリエーションが存在する. それらを考慮すると上記の大まかな流れより以下のような段階分けの方がふさわしい. より段階の詳細なICPの流れ 1. 点の選択 :双方の点群からICPに適した点を選択 2. マッチング:1.で選択した点同士でマッチング 3. 重み付け :マッチングしたペアの評価の重み付け 4. 外れ値除去:外れ値に対応する点群の除去 5. 誤差計算 :点群同士の必要な座標変換を誤差最小化することで算出 上記の各段階において様々な手法が提案されている.
より詳細なICP
複数のICP手法による評価に関してはリンクを参照
外部リンク
複数手法の評価資料
ICPの実際に適用した例 イテレーションごとに近く位置合わせが行われていることがわかる
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