Schnelle globale Registrierung

Wir präsentieren einen Algorithmus zur schnellen globalen Registrierung teilweise überlappender 3D-Oberflächen. Der Algorithmus arbeitet auf Kandidatentreffen, die die Oberflächen abdecken. Ziel ist die Optimierung einer einzigen Zielfunktion, um die Oberflächen zu alignieren und falsche Matches zu unterdrücken. Die Zielfunktion ist dicht über den Oberflächen definiert, und die Optimierung erreicht eine enge Alignment-Genauigkeit ohne Initialisierung. Im inneren Schleifenbereich werden keine Korrespondenzaktualisierungen oder nearest-neighbor-Abfragen durchgeführt. Eine Erweiterung des Algorithmus ermöglicht die gemeinsame globale Registrierung vieler teilweise überlappender Oberflächen. Umfangreiche Experimente zeigen, dass der vorgestellte Ansatz die Genauigkeit modernster globaler Registrierungspipelines erreicht oder übertreffen kann, gleichzeitig aber mindestens um eine Größenordnung schneller ist. Bemerkenswert ist, dass der vorgestellte Ansatz sogar schneller ist als lokale Verfeinerungsalgorithmen wie ICP. Er erzielt die Genauigkeit gut initialisierter lokaler Verfeinerungsalgorithmen, benötigt jedoch keine Initialisierung und weist dabei eine geringere Rechenkostenbelastung auf.