本發(fā)明涉及點(diǎn)云分類方法，特別涉及基于傳統(tǒng)vfh描述子加入顏色信息的點(diǎn)云分類方法。
背景技術(shù)：
隨著3d攝像頭的出現(xiàn)，引入深度信息的三維圖像成了機(jī)器人視覺(jué)領(lǐng)域的新的焦點(diǎn)，如何讓機(jī)器人對(duì)物體進(jìn)行分類并配準(zhǔn)有著重要的意義?，F(xiàn)有的基于點(diǎn)云vfh描述子直方圖的分類方法存在著顯著的問(wèn)題，對(duì)于比較接近的物體或者僅僅是顏色不同的物體無(wú)法進(jìn)行區(qū)分。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的基于點(diǎn)云vfh描述子直方圖的分類方法存在著顯著的問(wèn)題以及對(duì)于比較接近的物體或者僅僅是顏色不同的物體無(wú)法進(jìn)行區(qū)分的問(wèn)題，而提出的基于傳統(tǒng)vfh描述子加入顏色信息的點(diǎn)云分類方法。
上述的發(fā)明目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
步驟一、獲取被識(shí)別物體的點(diǎn)云，將點(diǎn)云以保留顏色的格式存儲(chǔ)；
步驟二、將保留顏色的格式存儲(chǔ)的點(diǎn)云按照傳統(tǒng)的vfh描述子計(jì)算方法計(jì)算快速點(diǎn)特征直方圖fpfh得到視點(diǎn)相關(guān)的特征分量；
步驟三、根據(jù)實(shí)際情況劃分合適的區(qū)間個(gè)數(shù)，在fpfh直方圖分量?jī)?nèi)，對(duì)每個(gè)區(qū)間內(nèi)的點(diǎn)采集顏色信息，設(shè)置閾值，生成顏色直方圖，并將顏色直方圖取代原直方圖單個(gè)區(qū)間的位置；其中，顏色直方圖的所有區(qū)間內(nèi)取直方圖時(shí)均采用相同的閾值和橫坐標(biāo)顏色排序；每個(gè)區(qū)間都完成后原vfh直方圖擴(kuò)展為帶有顏色的vfh描述子的特征向量cvfh；
步驟四、將各個(gè)待識(shí)別物體的cvfh直方圖作為樣本，在識(shí)別階段，根據(jù)樣本建立kd樹，對(duì)于待識(shí)別的物體用kd樹進(jìn)行搜索得到分類結(jié)果。
發(fā)明效果
本發(fā)明了cvfh(coloutviewpointfeaturehistogram)描述子，合理利用了點(diǎn)云的顏色信息對(duì)點(diǎn)云的特征進(jìn)行描述；合理的利用了三維點(diǎn)云的顏色信息，在不明顯增加運(yùn)算時(shí)間的情況下極大的提高了分類的準(zhǔn)確率和識(shí)別外形相近但是顏色不同的物體的能力。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明流程圖。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式一：如圖1所示，本實(shí)施方式的基于傳統(tǒng)vfh描述子加入顏色信息的點(diǎn)云分類方法，具體是按照以下步驟制備的：
步驟一、獲取被識(shí)別物體的點(diǎn)云，將點(diǎn)云以保留顏色的格式存儲(chǔ)；
步驟二、將保留顏色的格式存儲(chǔ)的點(diǎn)云按照傳統(tǒng)的vfh描述子計(jì)算方法計(jì)算快速點(diǎn)特征直方圖fpfh得到視點(diǎn)相關(guān)的特征分量；
步驟三、根據(jù)實(shí)際情況劃分合適的區(qū)間個(gè)數(shù)，在fpfh直方圖分量?jī)?nèi)，對(duì)每個(gè)區(qū)間內(nèi)的點(diǎn)采集顏色信息，設(shè)置合適的閾值(根據(jù)人為需要所設(shè)定)，生成顏色直方圖，并將顏色直方圖取代原直方圖單個(gè)區(qū)間的位置；其中，顏色直方圖的所有區(qū)間內(nèi)取直方圖時(shí)均采用相同的閾值和橫坐標(biāo)顏色排序；每個(gè)區(qū)間都完成后原vfh直方圖擴(kuò)展為帶有顏色的vfh描述子的特征向量cvfh；
步驟四、將各個(gè)待識(shí)別物體的cvfh直方圖作為樣本，在識(shí)別階段，根據(jù)樣本建立kd樹，對(duì)于待識(shí)別的物體用kd樹進(jìn)行搜索得到分類結(jié)果。
本實(shí)施方式效果：
本實(shí)施方式了cvfh(coloutviewpointfeaturehistogram)描述子，合理利用了點(diǎn)云的顏色信息對(duì)點(diǎn)云的特征進(jìn)行描述；合理的利用了三維點(diǎn)云的顏色信息，在不明顯增加運(yùn)算時(shí)間的情況下極大的提高了分類的準(zhǔn)確率和識(shí)別外形相近但是顏色不同的物體的能力。
具體實(shí)施方式二：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一不同的是：步驟二中保留顏色的格式存儲(chǔ)的點(diǎn)云按照傳統(tǒng)的vfh描述子計(jì)算方法計(jì)算快速點(diǎn)特征直方圖fpfh得到視點(diǎn)相關(guān)的特征分量具體為：
步驟二一、擴(kuò)展快速點(diǎn)特征直方圖fpfh，利用整個(gè)點(diǎn)云對(duì)象估計(jì)擴(kuò)展快速點(diǎn)特征直方圖fpfh(對(duì)每個(gè)特征合理劃分區(qū)間，統(tǒng)計(jì)落入每個(gè)區(qū)間的點(diǎn)個(gè)數(shù)生成快速點(diǎn)特征直方圖fpfh)；
在計(jì)算fpfh時(shí)以物體表面點(diǎn)云的中心點(diǎn)與物體表面點(diǎn)云的其他所有點(diǎn)之間的點(diǎn)對(duì)作為計(jì)算單元，生成fpfh直方圖分量；
步驟二二、添加視點(diǎn)方向與每個(gè)點(diǎn)估計(jì)法線之間額外的統(tǒng)計(jì)信息，通過(guò)統(tǒng)計(jì)視點(diǎn)方向與每個(gè)法線之間角度的直方圖來(lái)計(jì)算視點(diǎn)相關(guān)的特征分量；
注意：并不是每條法線的視角，因?yàn)榉ň€的視角在尺度變換下具有可變性，法線的視角指的是平移視點(diǎn)到查詢點(diǎn)后的視點(diǎn)方向和每條法線間的角度。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式一相同。
具體實(shí)施方式三：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一或二不同的是：步驟二二中每個(gè)法線的視角指的是平移視點(diǎn)到查詢點(diǎn)后的視點(diǎn)方向和每條法線間的角度。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式一或二相同。
具體實(shí)施方式四：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至三之一不同的是：步驟四中利用kd樹進(jìn)行搜索得到分類結(jié)果具體為：選擇在k-d樹中與待識(shí)別的物體的查詢點(diǎn)距離最近的數(shù)據(jù)點(diǎn)作為分類結(jié)果。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式一至三之一相同。