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RANSACを利用した3次元点群の前処理について

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February 06, 2024
2.4k

 RANSACを利用した3次元点群の前処理について

このスライドは、2024年2月14日に開催された、オンライン勉強会(AIMTG)にて利用された資料です。
イベントページ
https://osaka-driven-dev.connpass.com/event/307370/

参考スライド
林「3次元点群からのノイズ除去方法について」
https://speakerdeck.com/kentaitakura/3ci-yuan-dian-qun-karanonoizuchu-qu-fang-fa-nituite

発表動画
https://youtu.be/b63TJStFfPA

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Kenta Itakura

February 06, 2024
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Transcript

  1. RANSACについて: 手順(平面) ScanX2.0 1. ランダムに3点を選択し、平面を作成する 水色: 対象の点 緑色: ランダムに抽出した点 赤色:

    ランダムに抽出した点から作成した平面 2. その平面と各点の距離を計算し、一定の距離に収まる点数などの当てはまりの良さを定める 3. 一定の回数(例: 1000回)繰り返し、最も当てはまりのよかった平面を検出結果とする 上から見た図 横から見た図
  2. RANSACについて: 手順(式) • 直線 • 平面 • 円柱 式: 式:

    式: 𝑥 − 𝑥0 𝑎 = 𝑦 − 𝑦0 𝑏 = 𝑧 − 𝑧0 𝑐 𝑎𝑥 + 𝑏𝑦 + 𝑐𝑧 + 𝑑 = 0  利用するモデル式を変更することで様々な種類のフィッティングが可能  複数の点をランダムに選択し以下の式を利用してフィッテイング→距離の計算を行う
  3. 円柱の式の補足  変数の意味 ・ は円柱の 軸上の1点(円柱の中心軸を定義する基準点) ・ は円柱の 軸方向ベクトル ・

    は円柱上の点  方程式の構造 ・ : : 柱軸上の点 から の距離 ・ (軸に平行な成分でOHに相当) 𝑥0 , 𝑦0 , 𝑧0 𝑥0 , 𝑦0 , 𝑧0 (𝑎, 𝑏, 𝑐) (𝑥, 𝑦, 𝑧) (𝑥, 𝑦, 𝑧) O H : (𝑥 − 𝑥0 , 𝑦−𝑦0 , 𝑧 − 𝑧0 )と軸方向ベクトル (𝑎, 𝑏, 𝑐) の内積(軸に平行な成分)
  4. 円柱の式の補足  変数の意味 ・ は円柱の 軸上の1点(円柱の中心軸を定義する基準点) ・ は円柱の 軸方向ベクトル ・

    は円柱上の点  方程式の構造 ・ : : 柱軸上の点 から の距離 ・ : (𝑥 − 𝑥0 , 𝑦−𝑦0 , 𝑧 − 𝑧0 )と軸方向ベクトル の内積(軸に平行な成分) 𝑥0 , 𝑦0 , 𝑧0 𝑥0 , 𝑦0 , 𝑧0 (𝑎, 𝑏, 𝑐) (𝑎, 𝑏, 𝑐) (𝑥, 𝑦, 𝑧) (𝑥, 𝑦, 𝑧) 円柱の軸上の点と円柱上の点にて三平方の定理を行っているイメージ 𝑥0 , 𝑦0 , 𝑧0 (𝑥, 𝑦, 𝑧) ・ ・ ・ r