PFH特征描述子原理
该算法通过参数化查询关键点与其周围邻域点之间的空间差异,形成一个多维度直方图,从而实现对该点的邻域几何属性的描述。 该方法具有以下三个优势: (1)刚性变换不变性,即不受旋转、平移变换的影响; (2)采样一致性,即改变采样密度,特征保持不变; (3)轻微噪声不变性。
PFH算法在计算点P_q(用红色标注出来的点)的影响区域。设置以P_q为中心、半径为r的球内的k个点为其邻域点,将其邻域点互相连接形成一个网络,最后的PFH描述器通过直方图的形式呈现所有匹配点间的相互关系。
PFH的计算过程
(1)针对网络中的任意两点p_i和p_j以及它们对应的法向量n_i和n_j,利用如下公式确定源点p_s,一旦p_s被确定那另一个点即为p_t。该公式的实现思想是以法向量与两点连线的夹角较小的那个点为源点。
(1)计算网络中的两个点p_s和p_t以及它们对应的法向量n_s和n_t之间存在的相对偏差,下图建立以p_s为源点的局部相对坐标系(u,v,ω),计算公式如下: