用cpp写一个将输入的无序点云变为有序点云,并根据像素坐标形成的锚框进行切割的函数
时间: 2024-05-01 20:20:22 浏览: 82
pcl中程序cpp及点云数据
以下是一个可能的实现,使用了 PCL 库对点云进行操作:
```cpp
#include <pcl/point_types.h>
#include <pcl/filters/voxel_grid.h>
#include <pcl/features/normal_3d.h>
#include <pcl/kdtree/kdtree_flann.h>
#include <pcl/surface/gp3.h>
#include <pcl/segmentation/sac_segmentation.h>
#include <pcl/filters/extract_indices.h>
#include <pcl/surface/convex_hull.h>
/**
* 将无序点云变为有序点云,并根据像素坐标形成的锚框进行切割
* @param input_cloud 输入的无序点云
* @param pixel_bbox 像素坐标形成的锚框
* @return 切割后得到的有序点云
*/
pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr ordered_point_cloud(pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr input_cloud,
cv::Rect pixel_bbox)
{
// 体素格滤波,降低点云密度
pcl::VoxelGrid<pcl::PointXYZ> sor;
sor.setInputCloud(input_cloud);
sor.setLeafSize(0.01f, 0.01f, 0.01f);
sor.filter(*input_cloud);
// 估计法向量
pcl::NormalEstimation<pcl::PointXYZ, pcl::Normal> ne;
ne.setInputCloud(input_cloud);
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.setRadiusSearch(0.03);
ne.compute(*cloud_normals);
// 创建有序点云
pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr ordered_cloud(new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>);
pcl::concatenateFields(*input_cloud, *cloud_normals, *ordered_cloud);
// 从锚框中获取裁剪区域
int x1 = pixel_bbox.x;
int y1 = pixel_bbox.y;
int x2 = x1 + pixel_bbox.width;
int y2 = y1 + pixel_bbox.height;
// 创建平面模型,拟合锚框所在的平面
pcl::ModelCoefficients::Ptr coefficients(new pcl::ModelCoefficients);
pcl::PointIndices::Ptr inliers(new pcl::PointIndices);
pcl::SACSegmentation<pcl::PointXYZ> seg;
seg.setOptimizeCoefficients(true);
seg.setModelType(pcl::SACMODEL_PLANE);
seg.setMethodType(pcl::SAC_RANSAC);
seg.setMaxIterations(1000);
seg.setDistanceThreshold(0.01);
pcl::ExtractIndices<pcl::PointXYZ> extract;
pcl::ConvexHull<pcl::PointXYZ> chull;
// 尝试拟合平面,如果拟合成功,则进行切割
if (ordered_cloud->size() > 0 && x1 >= 0 && y1 >= 0 && x2 <= 640 && y2 <= 480)
{
seg.setInputCloud(ordered_cloud);
seg.segment(*inliers, *coefficients);
if (inliers->indices.size() > 0)
{
extract.setInputCloud(ordered_cloud);
extract.setIndices(inliers);
extract.setNegative(false);
pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr plane_cloud(new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>);
extract.filter(*plane_cloud);
// 计算平面法向量
pcl::PointXYZ p1, p2, p3;
p1.x = plane_cloud->points[0].x;
p1.y = plane_cloud->points[0].y;
p1.z = plane_cloud->points[0].z;
p2.x = plane_cloud->points[1].x;
p2.y = plane_cloud->points[1].y;
p2.z = plane_cloud->points[1].z;
p3.x = plane_cloud->points[2].x;
p3.y = plane_cloud->points[2].y;
p3.z = plane_cloud->points[2].z;
Eigen::Vector3f v1, v2, n;
v1 << p2.x - p1.x, p2.y - p1.y, p2.z - p1.z;
v2 << p3.x - p1.x, p3.y - p1.y, p3.z - p1.z;
n = v1.cross(v2);
n.normalize();
// 创建切割平面
pcl::ModelCoefficients::Ptr plane_coefficients(new pcl::ModelCoefficients());
plane_coefficients->values.resize(4);
plane_coefficients->values[0] = n(0);
plane_coefficients->values[1] = n(1);
plane_coefficients->values[2] = n(2);
plane_coefficients->values[3] = -n.dot(p1.getVector3fMap());
// 切割点云
extract.setInputCloud(ordered_cloud);
extract.setIndices(inliers);
extract.setNegative(true);
extract.filter(*ordered_cloud);
chull.setInputCloud(ordered_cloud);
chull.reconstruct(*ordered_cloud);
}
}
return ordered_cloud;
}
```
这个函数使用了 `pcl` 库进行点云的操作,它的输入是一个 `pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr` 类型的指针,表示输入的无序点云;另一个参数是一个 `cv::Rect` 类型的对象,表示像素坐标形成的锚框。函数的返回值也是一个 `pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr` 类型的指针,表示切割后得到的有序点云。
函数首先使用体素格滤波将输入的无序点云降低密度,然后估计法向量,创建有序点云。接下来,函数从锚框中获取裁剪区域,创建平面模型,拟合锚框所在的平面。如果拟合成功,则进行切割,计算平面法向量,创建切割平面,切割点云,计算凸包并返回切割后得到的有序点云。如果拟合失败,则返回原始的无序点云。
注意,这个函数中的参数和具体实现可能需要根据实际情况进行调整。
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