3D点云点特征直方图计算方法研究(3)
2.1.1 算法
PFH算法开始时，先输入数据，其中包含了3D{x，y，z}点坐标。其次，定义一个半径r，以r为半径的球体即为p的k近邻。然后采用主成分分析法（PCA）来分析每个点的p的表面法线。一旦法线得出并且正确重定向(见[19]适用于连续法线定向传播的一般算法)，p的直方图会用在[17]提出的四个几何特征计算出。
2.1.2估计表面法线
首先计算表面法线，尽管有许多不同的法线估计方法，本文中使用的是其中最简单的一个。该方法是，计算表面一个点的法线，可以将它看做是一个近似于估计相切面法线的问题，也就是说，这是一个包含最小二乘法问题的平面拟合问题。然后我们用PCA（主成分分析法），也就是作出一个查询点近邻点的协方差矩阵，于是我们得出每一个点Pi就有一个如下的协方差矩阵C：
} (1)
在这个公式中，k是点 邻近点的数目, 表示最近邻元素的三文质心， 是协方差矩阵的第j 个特征值， 是第j个特征向量。
估计法线的步骤如下：
（1） 对样本点进行邻近元素查询搜索确定查询点的k邻域
（2） 估计样本邻近点的三文坐标
（3） 利用以上公式C计算样本的近邻点的协方差矩阵
（4） 分析协方差的特征向量，并且将最大的特征值对应的特征向量作为样本的估计法线。