3D位置姿勢低精度推定（V2）

機能のディスクリプション

点群モデルは元の点群と大まかなマッチングを行い、対象物の大まかな候補位置姿勢が出力されます。

使用シーン

通常、シーンの点群に対象物を見つけてその大まかな候補位置姿勢を取得するために使用されます。このステップは、ステップ 3D位置姿勢高精度推定 とよく併用されます。

入力と出力

パラメータの説明

パラメータのデバッグレベル

基本設定 と 詳細設定 の2つのレベルがあります。

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基本設定

モデル設定

モデル選択

調整説明：右側のドロップダウンボタンをクリックして、モデルファイルと対応する幾何学的中心ファイルをすばやく選択して切り替えることができます。モデルの選択は、モデルライブラリ (プロジェクトフォルダのresource3d_matching)にあるモデルファイルと対応する幾何学的中心ファイルのみを選択できます。詳細については、 マッチングモデル・把持位置姿勢エディタ をご参照ください。

モデルファイル

調整説明： をクリックして、ply形式のモデル点群ファイルを選択します。

モデルファイルの構築は、点群モデルの生成に関係します。詳細については、 点群モデルを生成 をご参照ください。

幾何学的中心ファイル

調整説明： をクリックして、json形式の幾何学的中心ファイルを選択します。

幾何学的中心ファイルの構築は、把持位置姿勢追加に関係します。詳細については、 位置姿勢を追加して把持位置姿勢を追加 をご参照ください。

マッチングモード

選択可能：エッジマッチング、表面マッチング

下図に示すように、使用するモデル点群が対象物のエッジである場合は、エッジマッチングを選択します。

下図に示すように、使用するモデル点群が対象物の面である場合は、表面マッチングを選択します。

前処理設定

サンプリングされたモデルの期待点数

初期値：300

調整説明：自動ダウンサンプリング後で得られた点の数は、この値に近くなります。値が小さいほど、サンプリングされた点群内の点が少なくなり、マッチングの精度が低くなります。

パラメータ値	300	600
サンプル図
点の数	276	632

サンプリング後の入力点群の点の最大数

初期値：50000

調整説明：下図に示すように、サンプリング後のシーン点群の点の数がこの値より多い場合、点群は無視され、空のデータが出力されます。

位置姿勢検証設定

単一点群の結果の期待数

初期値：3

調整説明：各入力点群のマッチング位置姿勢の期待数です。

パラメータ値	1	3
出力のサンプル図

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詳細設定

投票設定

単一特徴に含むポイントペアの最大数

初期値：50

調整説明：モデル分析に各特徴に含むポイントペアの最大数です。値が小さいほど実行は速くなりますが、精度は低くなります。

距離の定量化

初期値：1

調整説明：点間の距離を定量化するために使用されます（ \(距離間隔 = 距離定量化 × サンプリング間隔\) ）。値が大きいほど距離間隔が大きくなり、マッチング精度が低下します。

角度の定量化

初期値：60

調整説明：点の特徴法線ベクトル間の角度を定量化するために使用されます（ \(角度間隔 = 360° / 角度定量化\) ）。値が大きいほど角度間隔が小さくなり、マッチング精度が高くなりますが、より高精度の点群が必要になります。

最大投票率

初期値：0.8

調整説明：スコアは \(投票での最高スコア × 最大投票率\) より高い点群は位置姿勢の検証に使用されます。値が低いほど、位置姿勢の検証に使用される位置姿勢が多くなり、正確なマッチングを見つける可能性が高くなりますが、実行時間は長くなります。

参考点のサンプリングステップサイズ

初期値：5

調整説明：参考点のステップサイズを調整するために使用されます。点群では、このステップサイズを間隔としてサンプリングします。値が大きいほどサンプリングする点の数が少なくなり、実行速度は速くなりますが、マッチング精度は低下します。

参考される点のサンプリングステップサイズ

初期値：1

調整説明：参考される点のサンプリングステップサイズを調整するために使用されます。点群では、このステップサイズを間隔としてサンプリングします。この値が大きいほどサンプリングする点は少なくなり、実行速度は早くなりますが、マッチング精度は低下します。

参考点 とはマッチングモデルにあるサンプリング点を指します。 参考される点 とはマッチングモデルにないサンプリング点を指します。

参考点と参考される点とは、ポイントペアになります。サンプリング間隔が大きいほど、参考点と参考される点は少なくなり、ポイントペアも少なくなり、実行の速度は速くなります。

位置姿勢フィルタリング設定

位置姿勢距離に基づいた非最大抑制を使用

初期値：オンの状態

調整説明：オンにすると、選択した位置姿勢からの距離が対象物の直径の0.1倍未満である候補位置姿勢が除外されます。

指定軸の角度に基づいて候補位置姿勢をフィルタリング

初期値：オフの状態

調整説明：制限軸と基準方向との間に大きな角度差（角度差の上限しきい値より大きい）がある位置姿勢は、候補位置姿勢とは見なされません。通常、ミラー マッチングの結果に対応する位置姿勢を除外するために使用されます。

位置姿勢検証設定

点群における空間は3D グリッドに分割され、 ボクセル長さ* はD グリッドの最小単位のサイズです。

ボクセル長さの生成戦略

初期値：自動生成

調整説明：このステップを始めて使用する場合、 自動生成 を使用することをお勧めします。 手動設定 を選択すると、 ボクセル長さ のパラメータを設定できます。

ボクセルの長さ

初期値：0.003

調整説明：パラメータ値を大きくすると、選択範囲が大きくなり、姿勢検証のために選択される点が多くなり、速度は速くなりますが、マッチングの精度は低下します。

最小ボクセル長さ

初期値：0.001

最大ボクセル長さ

初期値：0.015

結果の可視化設定

可視化オプション	サンプル図
サンプリング後のモデル
サンプリング後のシーン
マッチング結果
位置姿勢検証中に点の使用状況