第31卷第4期2023年2月Vol.31No.4Feb.2023光学精密工程OpticsandPrecisionEngineering多维点云结构相似性定量化评价杨紫骞1，2，王艳秋1，2，郑福1，2，孙志斌1，2*（1.中国科学院国家空间科学中心，北京100190；2.中国科学院大学，北京100049）摘要：点云配准技术作为点云数据处理中的核心技术，会因为点云质量而影响配准效果，质量好的点云可以提高配准精度、空间模型完整度、即时定位与地图构建系统的性能等，因此评价点云数据质量具有很高的客观价值；而通过传感器获得的点云数据存在系统误差和非系统误差等噪声，因此点云数据处理变得很重要，对点云数据处理效果的评价还没有一个较为客观的方法，本文提出了多维点云结构相似性定量化评价方法。通过将滤波前、后的点云数据和标准点云数据进行对比，分别比较三维坐标轴上所有点坐标的均值、标准差和协方差，再对3个坐标轴上的结构相似性值进行权重分配最终获得三维结构相似关联度，进而对点云滤波、点云稀疏后的点云数据质量进行评价。该方法还对提高配准精度进行了实验验证。经过实验表明，该方法能够评价三维点云的质量，且能够评价不同噪声类型以及处理方法下获得的点云质量，为点云配准提供了参考。该方法不仅对点云预处理和点云质量进行了高效、客观地评价，还提供了一种提高点云配准精度和效率的方法。关键词：点云数据；结构相似性；定量化评价；点云滤波中图分类号：TP753文献标识码：Adoi：10.37188/OPE.20233104.0533QuantitativeevaluationmethodforstructuralsimilarityofmultidimensionalpointcloudYANGZiqian1，2，WANGYanqiu1，2，ZHENGFu1，2，SUNZhibin1，2*（1.NationalSpaceScienceCenter，ChineseAcademyofSciences，Beijing100190，China；2.UniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China）*Correspondingauthor，E-mail：zbsun@nssc.ac.cnAbstract：Pointcloudregistrationtechnologyisthecoretechnologyofpointclouddataprocessing.Thequalityofthepointcloudwillinfluencetheregistrationeffectofpointcloudregistration.Anexcellentquali⁃typointcloudcanimproveregistrationaccuracy，spatialintegrity，andslamperformance.Therefore，as⁃sessingthequalityofpointclouddatahassignificantobjectivevalue.Thepointclouddataobtainedbythesensorcontainsnoisesuchassystematicandnonsystematicerrors.Inthiscase，pointclouddataprocess⁃ingbecomes...
