用pcl库,基于激光雷达点云数据的道路可行驶区域检测,得到道路边界,车道线等,生成代码

以下是一个基于pcl库的道路可行驶区域检测的示例代码：

#include <iostream>
#include <pcl/io/pcd_io.h>
#include <pcl/point_types.h>
#include <pcl/filters/voxel_grid.h>
#include <pcl/filters/passthrough.h>
#include <pcl/filters/statistical_outlier_removal.h>
#include <pcl/segmentation/sac_segmentation.h>
#include <pcl/segmentation/extract_clusters.h>
#include <pcl/features/normal_3d.h>
#include <pcl/filters/extract_indices.h>
#include <pcl/sample_consensus/method_types.h>
#include <pcl/sample_consensus/model_types.h>
#include <pcl/segmentation/sac_segmentation.h>
#include <pcl/segmentation/extract_clusters.h>

int main(int argc, char** argv)
{
    // Load input data from PCD file
    pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr cloud(new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>);
    pcl::io::loadPCDFile<pcl::PointXYZ>("input_cloud.pcd", *cloud);

    // Downsample the point cloud using a voxel grid filter
    pcl::VoxelGrid<pcl::PointXYZ> vg;
    vg.setInputCloud(cloud);
    vg.setLeafSize(0.1f, 0.1f, 0.1f);
    pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr cloud_filtered(new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>);
    vg.filter(*cloud_filtered);

    // Filter out points outside a certain range
    pcl::PassThrough<pcl::PointXYZ> pass;
    pass.setInputCloud(cloud_filtered);
    pass.setFilterFieldName("z");
    pass.setFilterLimits(0.0, 1.0);
    pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr cloud_filtered_range(new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>);
    pass.filter(*cloud_filtered_range);

    // Remove statistical outliers
    pcl::StatisticalOutlierRemoval<pcl::PointXYZ> sor;
    sor.setInputCloud(cloud_filtered_range);
    sor.setMeanK(50);
    sor.setStddevMulThresh(1.0);
    pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr cloud_filtered_outliers(new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>);
    sor.filter(*cloud_filtered_outliers);

    // Estimate surface normals
    pcl::NormalEstimation<pcl::PointXYZ, pcl::Normal> ne;
    ne.setInputCloud(cloud_filtered_outliers);
    pcl::search::KdTree<pcl::PointXYZ>::Ptr tree(new pcl::search::KdTree<pcl::PointXYZ>);
    ne.setSearchMethod(tree);
    pcl::PointCloud<pcl::Normal>::Ptr cloud_normals(new pcl::PointCloud<pcl::Normal>);
    ne.setKSearch(50);
    ne.compute(*cloud_normals);

    // Extract road plane using RANSAC
    pcl::ModelCoefficients::Ptr coefficients(new pcl::ModelCoefficients);
    pcl::PointIndices::Ptr inliers(new pcl::PointIndices);
    pcl::SACSegmentationFromNormals<pcl::PointXYZ, pcl::Normal> seg;
    seg.setOptimizeCoefficients(true);
    seg.setModelType(pcl::SACMODEL_NORMAL_PLANE);
    seg.setMethodType(pcl::SAC_RANSAC);
    seg.setNormalDistanceWeight(0.1);
    seg.setMaxIterations(1000);
    seg.setDistanceThreshold(0.05);
    seg.setInputCloud(cloud_filtered_outliers);
    seg.setInputNormals(cloud_normals);
    seg.segment(*inliers, *coefficients);

    // Extract road points
    pcl::ExtractIndices<pcl::PointXYZ> extract;
    extract.setInputCloud(cloud_filtered_outliers);
    extract.setIndices(inliers);
    pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr road_points(new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>);
    extract.filter(*road_points);

    // Extract road boundary points
    pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr road_boundary_points(new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>);
    for (size_t i = 0; i < road_points->size(); ++i)
    {
        pcl::PointXYZ p = road_points->at(i);
        if (p.x < -2.0 || p.x > 2.0 || p.y < -4.0 || p.y > 4.0)
        {
            road_boundary_points->push_back(p);
        }
    }

    // Extract road lane points
    pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr road_lane_points(new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>);
    for (size_t i = 0; i < road_points->size(); ++i)
    {
        pcl::PointXYZ p = road_points->at(i);
        if (p.x >= -2.0 && p.x <= 2.0 && p.y >= -4.0 && p.y <= 4.0)
        {
            road_lane_points->push_back(p);
        }
    }

    // Save output point clouds to PCD files
    pcl::io::savePCDFileASCII("road_boundary_points.pcd", *road_boundary_points);
    pcl::io::savePCDFileASCII("road_lane_points.pcd", *road_lane_points);

    return 0;
}

该代码包括以下步骤：

1. 从PCD文件中加载输入点云数据。
2. 使用体素网格过滤器对点云进行下采样。
3. 过滤掉距离过远的点。
4. 使用统计离群值滤波器去除离群点。
5. 估计点云表面法线。
6. 使用RANSAC算法提取道路平面，并得到道路点云。
7. 根据道路点云，提取道路边界点云和车道点云。
8. 将道路边界点云和车道点云保存到PCD文件中。

这个代码示例仅用于演示如何使用pcl库进行道路可行驶区域检测，实际应用中可能需要进行更多的优化和调整。