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睿慕课 三维点云课程第二节 点云的基本特征和描述

2021-10-14 10:29:58  阅读:210  来源: 互联网

标签:慕课 特征 矩阵 三维 协方差 点云 第二节 向量


文章目录

一、常见三维表征

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点云

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参数化曲线曲面

隐式曲线曲面

多边形面元

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体素

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深度学习中的三维表征

在这里插入图片描述在这里插入图片描述

二、点云的基本特征和描述

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几何特征没有图像特征那么好组织形式,所以不如图像特征。

点云的基本特征

点云是由索引方式确定
根据物理属性,分为
几何域 强度域
按照空间尺度
单点特征 局部特征 全局特征
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单点特征

单点特征计算一般依靠局部特征,依靠局部面元

三维坐标、法线、主曲率相对好计算、好获得,但是区分性相对少
用特征值方式来描述几何信息
用回波强度描述材质、颜色信息,区分性较大
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局部特征

研究最多的特征
通过局部特征组成邻域
邻域信息是构成几何形状的关键,是传统特征运用较多
传统局部描述子分为两种:
1.特征编码
法线方向、夹角 梯度
2.统计直方图
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通过统计直方图判断物体是什么

全局特征

统计特征
三维不变矩:旋转、平移、尺度不变 对密度比较敏感
高程差
强度域

三、点云的基本特征描述

法向量

   通过法向量可以获取最小包围框,聚类获得物体大概尺寸

对于物体表面一点,将它和邻域的点云看成是空间椭球体,则椭球体的最短轴方向对应点云法向量方向。
可以通过PCA算法获取矩阵(椭圆体表面也是一种矩阵)特征值,基于矩阵特征值或者SVD分解求坐标协方差矩阵最小特征值对应的特征向量,即为法向量方向((等效)椭球体最短轴方向)。
排列成直线的点云方向获取:最长轴方向
点云排列成平面时,计算平面法向量:最短轴方向

协方差矩阵和样本的协方差矩阵
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用协方差矩阵代表这个数据集,用特征向量代表基向量。

四、点云的PCA

具体流程

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1.定义原点,去中心化

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2.求散布矩阵(协方差矩阵)

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3、为什么说S的特征向量就代表方差大小?

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内积定义在这里插入图片描述
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正定和半正定矩阵

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领域:邻域大小由K确定
通过特征熵可以确定K

标签:慕课,特征,矩阵,三维,协方差,点云,第二节,向量
来源: https://blog.csdn.net/weixin_48013515/article/details/120733687

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