3d - 平面セグメンテーションと平面フィッティングの違い

Question

私は最近、3Dメッシュで壁、床、天井を検出する必要があるプロジェクトに取り組んでいます。いくつかの調査を行った後、RANSAC アルゴリズムを使用して床と壁の一部を検出することができました。どちらも床を含む点群になるように見えるため、平面フィッティングと平面セグメンテーションの違いを誰かが説明できるかどうか疑問に思っていましたか?

Answer 1

平面フィッティングは、一般に、点セットから平面の方程式までの距離が最小化される、純粋な最小二乗ベースのフィッティング手法として理解されています。このような最適化はさまざまな方法で定式化できますが、最も実用的な方法は、共分散行列の単純な SVD 分析です。

平面セグメンテーションは、データに多くの外れ値が存在する場合のフィッティング問題のインスタンスとして考えることができます。実際、セグメント化する平面は、ポイント セットのごく一部である可能性があります。さらに、異なる向きの複数の平面が存在する可能性があります。最後に、セグメンテーションの問題は、必ずしも平面方程式を検索するのではなく、平面上に一緒にある点、または複数の平面上にある複数の点のセットを見つけることに関係しています。ただし、それを行うことを目的とする多くのアルゴリズムは、RANSAC、ハフ変換、ロバスト ノルムなどの幾何学的または代数的外れ値処理を伴うフィッティング手法を暗黙的に使用します。

平面検出は、特定の精度までしか実行できないことを理解することも重要です。どの点が特定の平面上にあるかを把握することは別の問題であり、平面に十分近い点の束を取り出すよりも複雑な場合があります。

壁、天井などを識別する場合、フィッティングとセグメンテーションの両方の技術が必要になります。