22、点集配准技术：从概率方法到粒子动力学的创新探索

点集配准技术：从概率方法到粒子动力学的创新探索

在计算机视觉和图形学领域，点集配准是一项关键技术，它在许多应用中都发挥着重要作用，如医学成像、机器人导航、虚拟现实等。本文将深入探讨两种点集配准方法：基于先验对应关系的概率点集配准方法（ECPD）以及基于粒子动力学的配准方法（GA）。

基于先验对应关系的概率点集配准方法（ECPD）

ECPD是一种概率性的刚性和非刚性点集配准方法，它允许以封闭形式嵌入先验对应关系。这种方法在刚性和非刚性配准中都展现出了独特的优势。

配准流程及参数

在人类外观转移的应用中，ECPD方法被应用于一个包含多个步骤的流程中，每个步骤都有特定的参数设置，如下表所示：
| 步骤 | α | 模板采样率（templ. s） | 扫描采样率（scan s） | 理论加速比 | 运行时间（秒） |
| — | — | — | — | — | — |
| 预对齐 | 10⁻⁵ | 1（无下采样） | 1（无下采样） | 1 | 61.8 |
| 全局非刚性配准 | 10⁻³ | 5 | 10 | 13.7 | 1744.9 |
| 局部非刚性配准 | 10⁻⁵ | 5 | 1（无下采样） | {1.2; 3} | 289.0 |

从表中可以看出，不同步骤的参数设置不同，这是为了在不同阶段实现最佳的配准效果。例如，全局非刚性配准阶段通过适当的下采样提高了理论加速比，从而减少了计算量。

后处理与手部姿态处理

在配准过程中，后处理步骤至关重要。其中，将部分细化的模板投影到扫描数据上有两种投影方式：最近邻投影和反向最近邻投影。
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