3D 粗匹配 V2¶
功能描述¶
该步骤可将点云模板与原始点云粗略匹配,输出目标物体的粗略候选位姿。
输入与输出¶
参数说明¶
参数调试等级
Basic 参数调试等级¶
模板设置
- 模型选择
- 参数解释:该参数用于选择模板库(
工程文件夹/resource/3d_matching
)中的点云模板文件。调节说明:使用 匹配模板与抓取点编辑器 制作点云模板后,在该参数右侧单击下拉按钮,可快速选择或切换点云模板文件。
匹配模式
参数解释:该参数用于选择 3D 粗匹配的匹配模式。值列表:边缘匹配、面匹配。默认值:边缘匹配。调节说明:需根据点云模板选择。若点云模板为工件的边缘模板,请选择 边缘匹配 ;若点云模板为工件的面模板,请选择 面匹配 。
预处理设置
- 采样后模型的期望点数
- 采样后的输入点云点数上限阈值
- 参数解释:该参数用于设置降采样后场景点云的最大点数。如果降采样后场景点云的点数大于该值,则忽略该场景点云并输出空数据。默认值:100000调节建议:需根据实际需求设置该参数。具体效果见 调节示例 。
位姿验证设置
- 预期单个输入点云结果个数
Advanced 参数调试等级¶
模板设置
- 模型选择
- 参数解释:该参数用于选择模板库(
工程文件夹/resource/3d_matching
)中的点云模板文件。调节说明:使用 匹配模板与抓取点编辑器 制作点云模板后,在该参数右侧单击下拉按钮,可快速选择或切换点云模板文件。 - 模型文件
- 参数解释:该参数用于选择点云模板文件。调节说明:单击 ,选择 ply 格式的点云模板文件。
- 几何中心文件
- 参数解释:该参数用于选择几何中心文件。调节说明:单击 ,选择 json 格式的几何中心文件。
匹配模式
参数解释:该参数用于选择 3D 粗匹配的匹配模式。值列表:边缘匹配、面匹配。默认值:边缘匹配。调节说明:需根据点云模板选择。若点云模板为工件的边缘模板,请选择 边缘匹配 ;若点云模板为工件的面模板,请选择 面匹配 。
预处理设置
- 采样后模型的期望点数
- 参数解释:该参数用于设置期望的降采样后模板点云的点数。该值越小,降采样后点云的点数越少,匹配精确度越低。值范围:20~3000默认值:200调节建议:需根据实际需求设置该参数。具体效果见 调节示例 。
- 采样后的输入点云点数上限阈值
- 参数解释:该参数用于设置降采样后场景点云的最大点数。如果降采样后场景点云的点数大于该值,则忽略该场景点云并输出空数据。值范围:100~100000默认值:100000调节建议:需根据实际需求设置该参数。具体效果见 调节示例 。
- 邻点数量
- 参数解释:该参数用于设置点方向的相邻点的个数。该参数仅在 边缘匹配 模式下可见。值范围:1~100默认值:30
投票设置
- 单个特征包含最多点对数量
- 参数解释:该参数表示模板分析中每个特征包含点对的最大数量。该值越小,执行速度越快,但准确度越低。默认值:50
- 距离量化
- 参数解释:该参数用于量化点之间距离。 \(距离间隔 = 距离量化 × 采样间隔\) ,该值越大则距离间隔越大,匹配精度越低。默认值:1.0000
- 角度量化
- 参数解释:该参数用于量化点的特征法向量之间的夹角。 \(角度间隔 = 360° / 角度量化\) ,该值越大则角度间隔越小,匹配精度越高,但需要更高质量的点云。默认值:60
- 投票比例下限阈值
- 参数解释:得分高于 \(投票中的最高分数 × 投票比例下限阈值\) 的位姿,将用于位姿验证,该值越低,用于位姿验证的位姿越多,则找到精确匹配结果的可能性就越大,但是运行时间越长。默认值:0.80
- 参考点采样步长
- 参数解释:该参数用于调整参考点的采样步长。在点云中以该步长为一个间隔来采样。该值越大,采样后的点越少,执行速度越快,但是匹配精度会降低。默认值:5
- 被参考点采样步长
- 参数解释:该参数用于调整被参考点的采样步长。在点云中以该步长为一个间隔来采样。该值越大,采样后的点越少,执行速度越快,但是匹配精度会降低。默认值:1
注解
参考点和被参考点是相对而言的,二者均为场景点云中的任意一点。参考点与被参考点构成点对。采样间隔越大,则参考点与被参考点越少,形成的点对越少,执行速度越快。
位姿过滤设置
- 使用基于位姿距离的非极大抑制
- 根据模板翻转角度过滤位姿
- 参数解释:边缘匹配模式下,当模板点云匹配至场景点云时,根据模板翻转角度过滤位姿。当模板翻转角度超过“角度差值上限阈值”时,该位姿将被过滤。默认值:开启。
- 角度差值上限阈值
- 参数解释:该参数用于设置角度差值的上限,单位为度(°)。约束轴和参考方向之间的角度差大于 角度差值上限阈值 的位姿将不被视为候选位姿。默认值:135.000°
位姿验证设置
- 预期单个输入点云结果个数
- 体素长度生成策略
- 参数解释:该参数用于选择生成体素长度的策略。值列表:自动生成、手动设置。默认值:自动生成调节建议:对于刚开始使用该步骤的用户,建议使用 自动生成 。若选择 手动设置 可设置 体素长度 参数。
- 体素长度下限
- 参数解释:该参数用于设置体素长度下限,单位为毫米(mm)。默认值:1.000mm
- 体素长度上限
- 参数解释:该参数用于设置体素长度上限,单位为毫米(mm)。默认值:15.000mm
注解
将点云所在空间划分为 3D 网格, 体素长度 就是 3D 网格最小单元的尺寸。
结果可视化
- 可视化选项