Derivation of a Confidence Matrix for Orientation Components in the ICP Algorithm

ICP 알고리즘의 회전 성분 신뢰도 행렬 유도

This paper proposes a matrix which represents the confidence in the rotation components of the Iterative Closest Point (ICP) algorithm is image registratiion, The reliability of the ICP algorithm depends on the shape of the object. For example, an object with more complex features shows higher reliablility than the one with rotation symmetry such as a cylinder. We show that the reliablity of the ICP algorithm can be estimated when the input range data has additive noise. Finally, we demonstrate that the proposed reliability formula is in good agreement with the computer simulation.

본 논문에서는 ICP (Iterative Closest Point) 알고리즘을 이용한 영상등록에서의 회전 성분 신뢰도를 추정할 수 있는 행렬을 유도하 였다. ICP 알고리즘 결과의 신뢰도는 영상등록을 하려는 입력 물체의 모양에 따라 다르다. 보통 원통과 같은 어떤 축에 대한 회전체보 다는 더 복잡하고 두드러진 특징이 많은 물체일수록 신뢰도가 높은 결과를 얻게 된다. 본 논문에서는 ICP 알고리즘으로 구한 값의 신뢰도를 점으로 표현되는 입력물체에서의 각 점의 위치와 법선 벡터에 대한 식으로 나타내었다. 입력물체에 잡음이 들어갔을 때, 이로 인한 ICP 결과의 오차를 제시한 신뢰도를 이용해 추정하였다. 마지막으로 타원체 합성영상에 대한 신뢰도와 잡음이 들어갔을 때의 ICP 결과의 오차를 컴퓨터 모의실험으로 비교 분석하여 이론치와 부합되는 것을 보였다.