3D 근사 매칭

현재 버전 (1.7.5)에 대한 매뉴얼을 보고 계십니다. 다른 버전에 액세스하려면 페이지 오른쪽 상단 모서리에 있는 '버전 전환' 버튼을 클릭하세요.

■ 최신 버전의 소프트웨어를 사용하려면 Mech-Mind 다운로드 센터를 방문하여 다운로드하세요.

■ 현재 사용하고 있는 제품의 버전이 확실하지 않은 경우에는 언제든지 당사 기술 지원팀에 문의하시기 바랍니다.

기능 설명

포인트 클라우드 모델과 원시 포인트 클라우드를 근사 매칭하여 대상 물체의 초기 후보 포즈를 출력합니다.

(포인트 클라우드 모델 새로 만드는 방법은 포인트 클라우드 모델을 생성하기 를 참고하세요. )

3d coarse matching function description

응용 시나리오

이 스텝은 보통 시나리오 포인트 클라우드에서 대상 물체를 찾고 근사한 후보 포즈를 획득하는 데 사용됩니다. 일반적으로 3D 상세 매칭 스텝과 함께 사용됩니다.

입력 및 출력

3d coarse matching input and output

파라미터 설명

모델 설정

모델 선택

설명: 오른쪽에 있는 드롭다운 버튼을 클릭하여 모델 파일과 해당 기하학적 중심점 파일을 빠르게 선택 및 전환할 수 있습니다.

모델 파일

조정 설명: 3d coarse matching v2 icon file를 마우스 왼쪽 버튼으로 클릭한 후 ply 형식의 템플릿 포인트 클라우드 파일을 선택합니다. 모델 파일의 구성 과정은 포인트 클라우드 템플릿 생성과 관련이 있으며, 자세한 내용은 매칭 모델 및 픽 포인트 편집기를 참조할 수 있습니다.

기하학적 중심점 파일

설명: 3d coarse matching v2 icon file을 마우스 왼쪽 버튼으로 클릭한 후 json 형식의 기하학적 중심점 파일을 선택합니다. 기하학적 중심점 파일의 구성 과정은 픽 포인트의 추가와 관련이 있으며 자세한 내용은 매칭 모델 및 픽 포인트 편집기를 참조할 수 있습니다.

포인트 클라우드 중 포인트의 방향 계산

포인트가 위치한 평면의 법선 방향의 계산 모드

기본값: Origin

값 리스트

조절 설명

Origin

입력된 포인트 클라우드의 원시 법선 방향을 직접 사용합니다.

StandardMode

CPU를 사용하여 입력된 포인트 클라우드의 법선 방향을 다시 계산하여 모델에 법선 방향이 없을 때 사용하는 것을 권장합니다. 목표 포인트 근처에서 목표 포인트와 가장 가까운 k 개 포인트를 검색하고 PCA(주성분 분석법)를 사용해 최소 특징 벡터를 구하여 그 포인트의 법선 방향으로 간주합니다.

EdgeTangent

입력한 에지 포인트 클라우드의 접선을 계산하여 이 접선의 방향을 법선 방향으로 사용합니다. 외부 윤곽이 서로의 거울상인 다른 물체를 구별할 수 있으며 평면 물체의 에지 포인트 클라우드를 매칭시킬 때 사용하는 것이 좋습니다.

EdgeNormal

입력한 에지 포인트 클라우드의 법선 방향을 계산하고, 점의 접선 방향을 법선 방향으로 사용하며 평면 물체의 에지 포인트 클라우드를 매칭할 때 사용하는 것을 권장합니다.

선택된 인접 포인트의 수

기본값: 10

설명: 이 파라미터는 포인트 방향의 인접 포인트의 수, 즉 StandardMode 모드에서 k 값을 설정하는 데 사용됩니다.

알고리즘 유형

기본값: SurfaceMatchingEasyMode

값 리스트: SurfaceMatchingEasyMode ,SurfaceMatching

설명: 이 알고리즘은 두 가지 유형이 있으며 먼저 SurfaceMatchingEasyMode 알고리즘에서 조절 가능한 파라미터를 소개합니다.

SurfaceMatchingEasyMode 알고리즘: 조절 가능한 파라미터 모듈은 속도 조절 파라미터 및 출력 설정입니다.

SurfaceMatching 알고리즘: 조절 가능한 파라미터 모듈은 샘플링 설정, 투표 설정, 클러스터링 설정 및 포즈 검증 설정입니다.

3d coarse matching input clouds

SurfaceMatchingEasyMode 파라미터 설명

속도 조정 파라미터

메인 속도 컨트롤러

기본값: 2

설명: 이 파라미터는 알고리즘 속도를 조절하는 데 사용됩니다. 값을 높이면 알고리즘 속도는 빨라지지만 매칭 정확도는 떨어집니다. 그 효과는 보조 속도 컨트롤러 보다 더 뚜렷합니다. 이 파라미터의 유효 범위는 1~6입니다.

조절 예시: 아래 그림과 같이 왼쪽은 기본값이 2일 때의 결과이고, 오른쪽은 이 파라미터를 6으로 조절한 결과입니다. 증가 후 매칭 정확도가 감소하는 것을 분명히 알 수 있습니다.

3d coarse matching main speed comparisons
보조 속도 컨트롤러

기본값: 10

설명: 이 파라미터는 알고리즘 속도를 조절하는 데 사용됩니다. 값을 높이면 알고리즘 속도는 빨라지지만 매칭 정확도는 떨어집니다. 그 효과는 메인 속도 컨트롤러 보다 약합니다. 이 파라미터의 유효 범위는 1~20입니다.

예시: 아래 그림과 같이 왼쪽 그림은 기본값이 10일 때의 결과이고, 오른쪽 그림은 이 파라미터가 18로 조정된 결과입니다. 값을 크게 조절한 후 매칭 정확도가 감소하지만 메인 속도 컨트롤러보다 영향이 작음을 알 수 있습니다.

3d coarse matching secondary speed comparisons

출력 설정

각 포인트 클라우드에서 감지된 최대 포즈 수

기본값: 3

설명: 이 파라미터는 각 포인트 클라우드 매칭에 대한 출력 수를 예상하는 데 사용됩니다. 이 값이 클수록 매칭하는 출력 결과가 더 많아집니다. 이 파라미터의 유효 범위는 1~∞입니다.

예시: 아래 그림과 같이 왼쪽 그림은 이 파라미터가 1로 조정된 결과이고, 오른쪽 그림은 이 파라미터가 기본값 3일 때의 결과입니다.

3d coarse matching number of output comparisons

SurfaceMatching 파라미터 설명

샘플 설정

자동 다운샘플링

기본값: 선택함

설명: 이 파라미터는 자동 다운 샘플링을 사용할지를 결정하는 데 사용되며 이를 선택하면 샘플링 후 모델의 목표 포인트 수에 따라 모델 포인트 클라우드 다운 샘플링 간격 파라미터를 자동으로 조정합니다.

샘플링 후 모델 포인트 수의 목표값

기본값: 1000

설명: 이 파라미터는 샘플링된 포인트 클라우드의 포인트 수를 조절하는 데 사용되며 자동 다운 샘플링을 선택해야 이 파라미터를 설정할 수 있으며 획득한 포인트 클라우드의 포인트 수가 이 값에 가깝습니다. 값이 작을수록 샘플링된 포인트 클라우드에 있는 포인트 수가 적어 추정된 포즈의 정확도가 낮아집니다.

샘플링된 모델 포인트 수의 최대값

기본값: 4000

설명: 이 파라미터는 모델 포인트 클라우드 다운 샘플링 후 포인트 클라우드의 최대 포인트 수를 설정하는 데 사용됩니다. 즉, 다운 샘플링 후 모델 포인트 클라우드의 포인트 수에 대한 상한을 설정하는 데 사용됩니다. 매칭 효과가 이상적이지 않으면 이 파라미터를 늘리는 것이 좋습니다. 매칭 속도에 대한 요구 사항이 더 높으면 이 파라미터를 줄이는 것이 좋습니다.

샘플링된 시나리오 모델 포인트 수의 최대값

기본값: 30000

설명: 이 파라미터는 시나리오 포인트 클라우드 다운 샘플링 후 포인트 클라우드의 최대 포인트 수를 설정하는 데 사용됩니다. 즉, 다운 샘플링 후 시나리오 포인트 클라우드의 포인트 수에 대한 상한을 설정하는 데 사용됩니다. 이 파라미터의 값은 실제 샘플링 포인트 수보다 커야 하며 일반적으로 조정할 필요가 없습니다. 최대 실행 시간에 제한이 있는 경우 이 파라미터를 더 작은 값으로 조정하는 것이 좋습니다.

샘플링 간격

기본값: 10.000 mm

설명: 이 파라미터는 샘플링된 포인트 클라우드의 포인트 사이의 최대 거리(단위는 mm)를 조절하는 데 사용됩니다. 모델 포인트 클라우드 다운 샘플링 간격이 최소 샘플링 간격보다 작은 경우 최소 샘플링 간격을 실제 샘플링 간격으로 사용합니다. 이 값이 클수록 샘플링 후 계산에 사용되는 포인트 클라우드의 수가 적고 매칭 정확도가 낮아지며 알고리즘을 실행하는 데 걸리는 시간이 줄어듭니다.

조절 예시: 아래 그림과 같습니다. 예시: 아래 그림과 같이 왼쪽 그림은 기본값이 0.01일 때의 결과이고, 오른쪽 그림은 이 파라미터가 0.04로 조정된 결과입니다.

3d coarse matching sample intervals
최소 샘플링 간격

기본값: 3.000 mm

설명: 이 파라미터는 샘플링 간격(단위:mm)을 계산하는 데 사용됩니다. 자동 다운샘플링을 선택한 경우에만 유효합니다. 계산된 샘플링 간격이 이 값보다 작으면 이 값이 실제 샘플링 간격으로 사용됩니다.

투표 설정

거리 양자화

기본값: 1

설명: 이 파라미터는 포인트 사이의 거리를 양자화하는 데 사용됩니다. 거리 간격 = 거리 양자화 × 샘플링 간격이기 때문에 이 파라미터가 클수록 거리 간격이 커지고 매칭 정확도가 떨어집니다.

각도 양자화

기본값: 60

설명: 이 파라미터는 포인트 사이의 벡터의 협각 파라미터를 양자화하는 데 사용됩니다. 단위는 °입니다. “각도 간격 = 2 × 3.14 / 각도 양자화”이기 때문에 이 파라미터가 클수록 각도 간격이 커지고 매칭 정확도가 낮아집니다.

최대 투표 비율

기본값: 0.8

설명: 최대 투표수에 대한 투표수의 비율 역치를 설정하는 데 사용됩니다. 이전 단계에서 각 포즈에 해당하는 투표 수를 구합니다. 최대 투표 수에 이 파라미터를 곱하여 역치를 구합니다. 한 포즈에 대한 투표 수가 역치보다 크면 해당 포즈가 보류되 클러스터링 작업을 진행합니다. 값이 작을수록 정확히 매칭하는 항목을 찾을 가능성이 높아지지만 그에 따라 실행시간이 늘어납니다. 이 파라미터의 유효 범위는 0~1입니다.

기준점 샘플링 간격

기본값: 5

설명: 이 파라미터는 기준점의 샘플링 보폭을 조정하는 데 사용됩니다. 포인트 클라우드에서 이 보폭을 간격으로 샘플링합니다. 이 값이 클수록 간격 샘플링 포인트가 적어지고 실행 속도가 빨라지지만 매칭 정확도가 떨어집니다.

비교점 샘플링 간격

기본값: 1

설명: 이 파라미터는 비교점의 샘플링 보폭을 조정하는 데 사용됩니다. 포인트 클라우드에서 이 보폭을 간격으로 샘플링합니다. 이 값이 클수록 간격 샘플링 포인트가 적어지고 실행 속도가 빨라지지만 매칭 정확도가 떨어집니다.

  • 기준점비교점은 한 쌍을 이루며, 샘플링 간격이 클수록 기준점과 비교점이 적어지고 점쌍이 적을수록 실행 속도가 빨라집니다.

  • 기준점은 매칭 모델에 있는 샘플 포인트입니다. 비교점은 매칭 모델에 없는 샘플 포인트입니다.

클러스터링 설정

클러스터링 비율

기본값: 0.1

설명: 이 파라미터는 클러스터링에 사용된 포즈 수와 계산된 전체 포즈의 비율을 조정하는 데 사용됩니다. 모든 포즈는 계산 과정에서 점수를 얻게 되며 모든 포즈는 점수의 크기에 따라 정렬됩니다. 이 파라미터는 클러스터링에 사용되는 포즈의 비례를 결정합니다. 기본값은 0.1, 즉 상위 10%를 취하여 클러스터링을 위한 포즈로 사용됩니다. 이 값이 클수록 정확히 매칭하는 항목을 찾을 가능성이 높아지지만 그에 따라 실행시간이 늘어납니다.

각도 차이 역치

기본값: 15

설명: 이 파라미터는 클러스터링 과정에서 각도 증분 크기를 조정하는 데 사용됩니다. 최종 계산 결과 동일한 물체의 가능한 계산은 여러 포즈를 얻을 수 있으며, 매우 가까운 파라미터를 가진 포즈가 융합될 때 이 파라미터가 각도 파라미터의 증분을 결정합니다. 파라미터가 클수록 각도 차이가 큰 포즈도 최종 결과에 융합되어 매칭 정확도가 감소합니다.

거리 차이 역치

기본값: 20.000 mm

설명: 이 파라미터는 클러스터링 과정에서 거리 증분 크기를 조정하는 데 사용됩니다. 단위는 밀리미터(mm)입니다. 최종 계산 결과 동일한 물체의 가능한 계산은 여러 포즈를 얻을 수 있습니다. 매우 가까운 파라미터를 가진 포즈가 융합될 때 이 파라미터는 거리 파라미터의 증분을 결정합니다. 파라미터가 클수록 거리가 커집니다. 크게 다른 포즈 또한 최종 결과에 융합되어 매칭 정확도가 감소합니다.

높은 점수를 가진 상위 N개의 클러스터링 결과를 출력하기

기본값: 5

설명: 이 파라미터는 클러스터링 후 얻은 여러 매칭 결과 중 가장 높은 점수를 가진 상위 N개의 결과를 최종 결과로 조정하는 데 사용됩니다.

포즈 검증 설정

포즈 검증 기능을 사용하기

기본값: 선택함

설명: 이 파라미터는 포즈 검증을 사용할지를 결정합니다. 이 파라미터를 선택하면 클러스터링의 모든 파라미터가 비활성화됩니다. 자세 검증 및 클러스터링은 최종 매칭 결과의 검증 및 선별의 두 가지 다른 방법이며 동시에 사용할 수 없습니다.

인접 포인트의 검색 반경

기본값: 1

설명: 이 파라미터는 자세 검증 시 검증 영역의 크기를 컨트롤 하는데 사용되며, 단일 복셀이 단위입니다. 값이 증가하면 포즈 검증에 사용되는 표시 영역이 커지고 최종 결과 검증에 포함되는 해당 포인트가 증가하여 매칭 정확도가 감소합니다.

복셀 길이

기본값: 3

설명: 포인트 클라우드가 위치하는 공간은 3D 격자로 분할되는데, 이 파라미터는 3D 격자의 가장 작은 사이즈(단위:mm) 입니다. 이 값을 높이면 프레임 선택 범위가 커지고 자세 검증을 위해 더 많은 포인트를 선택하게 되며 알고리즘 속도는 빨라지지만 매칭 정확도가 떨어집니다.

각 포인트 클라우드에서 감지된 최대 포즈 수

기본값: 3

설명: SurfaceMatching 알고리즘 아래에서 이 파라미터 효과는 SurfaceMatchingEasyMode 와 같습니다.

예시: 아래와 같이 왼쪽 그림은 이 파라미터가 1로 조정된 결과이고, 오른쪽 그림은 이 파라미터가 기본값 3일 때의 결과입니다.

3d coarse matching number of outputs

결과 시각화

다운 샘플링된 포인트 클라우드 모델 표시

기본값: 선택하지 않음.

설명: 이 파라미터는 다운 샘플링된 모델 포인트 클라우드를 표시하는 데 사용됩니다.

다운 샘플링된 시나리오 포인트 클라우드 표시

기본값: 선택하지 않음.

설명: 이 파라미터는 다운 샘플링된 시나리오 포인트 클라우드를 표시하는 데 사용됩니다.

매칭 결과를 표시하기

기본값: 선택함

설명: 이 파라미터는 매칭 후의 모델과 시나리오 포인트 클라우드를 표시하는 데 사용됩니다.

저희는 귀하의 개인 정보를 소중하게 생각합니다.

당사 웹사이트는 귀하에게 최상의 경험을 제공하기 위해 쿠키를 사용합니다. "모두 수락"을 클릭하시는 경우, 귀하는 사의 쿠키 사용에 동의하게 됩니다. "모두 거부"를 클릭하시는 경우, 귀하가 이 웹사이트를 방문할 때 추적되거나 기억되지 않도록 하기 위해 단일 쿠키가 사용됩니다.