候选采样技术

博客围绕采样技术展开,但具体内容缺失,推测可能涉及采样技术的原理、应用等信息技术相关关键信息。

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### 自适应降采样技术在数据预处理中的应用 #### 定义与目的 自适应降采样是一种用于减少数据量的技术,通过动态调整采样率来保留重要特征的同时降低计算复杂度。该方法有助于提高后续算法的效率并减轻存储负担[^1]。 #### 应用场景 在3D目标检测领域,特别是基于点云的数据集上,原始点云通常非常密集且冗余信息较多。因此,采用自适应降采样的方式可以有效去除不必要的细节,使模型能够专注于更有意义的信息[^2]。 #### 实现原理 自适应降采样的核心在于根据局部密度或其他特性指标决定哪些区域应该保持高分辨率而哪些地方则可适当稀疏化。具体来说: - **距离阈值法**:设定一个最大允许间距dmax,当两点间欧氏距离小于等于此值时,则只保留其中一个点; - **体素网格滤波器**:将空间划分为固定大小的小立方体(即体素),每个体内仅选取最接近中心位置的那个样本; - **随机抽样**:按照一定概率p从候选集中抽取部分成员构成新的子集合。 这些策略可以根据实际需求组合运用以达到最佳效果[^4]。 ```python import numpy as np def adaptive_downsampling(points, method='distance_threshold', params=None): """ 对输入点云进行自适应降采样 参数: points (numpy.ndarray): 输入点云数组(Nx3) method (str): 使用的方法名称,默认为'distance_threshold' params (dict or None): 各种方法对应的超参数字典 返回: downsampled_points (numpy.ndarray): 处理后的点云数组(Mx3), M<=N """ if not isinstance(params, dict): raise ValueError('Params should be a dictionary') if method == 'distance_threshold': d_max = params.get('threshold') tree = spatial.cKDTree(points) pairs = tree.query_pairs(d_max) mask = np.ones(len(points), dtype=bool) for i,j in pairs: mask[min(i,j)] = False return points[mask] elif method == 'voxel_grid_filter': voxel_size = params.get('size') min_bound = np.min(points, axis=0)-eps max_bound = np.max(points, axis=0)+eps grid_shape = ((max_bound-min_bound)/voxel_size).astype(int)+1 discrete_coords = ((points-min_bound)//voxel_size).astype(int) unique_indices = np.unique(discrete_coords, axis=0, return_index=True)[1] return points[unique_indices] elif method == 'random_sampling': ratio = params.get('ratio') num_samples = int(ratio * len(points)) indices = np.random.choice(range(len(points)), size=num_samples, replace=False) return points[indices] else: raise NotImplementedError(f'Method {method} is not implemented.') ```
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