PCA法提取建筑物点云孔洞边界,matlab代码,使用函数全为matlab内置函数
时间: 2023-11-02 15:11:04 浏览: 91
好的,以下是使用PCA法提取建筑物点云孔洞边界的matlab代码:
```matlab
% 加载点云数据
load('point_cloud_data.mat');
% 定义PCA函数
function [eigVecs, eigVals] = myPCA(data)
% 输入数据为NxD矩阵,其中N是样本数,D是样本维度
% 输出为DxD矩阵eigVecs,其中每一列是一个主成分,以及D个特征值eigVals
% 将数据进行中心化
data = data - mean(data, 1);
% 计算协方差矩阵
covMatrix = cov(data);
% 对协方差矩阵进行特征值分解
[eigVecs, eigVals] = eig(covMatrix);
% 将特征向量按照对应的特征值从大到小排序
[~, index] = sort(diag(eigVals), 'descend');
eigVecs = eigVecs(:, index);
eigVals = eigVals(index, index);
end
% 切割点云数据
x = point_cloud_data(:, 1);
y = point_cloud_data(:, 2);
z = point_cloud_data(:, 3);
% 对每个点的x,y坐标进行PCA分析
xyData = [x, y];
[eigVecs, eigVals] = myPCA(xyData);
% 取最小特征值对应的特征向量作为法向量
normVec = eigVecs(:, end);
% 定义平面方程
planeEqn = [normVec', -dot(normVec, mean(xyData, 1))];
% 判断每个点是否在平面上
inPlane = abs(planeEqn * [xyData, ones(length(x), 1)]') < 0.05;
% 按照点的距离从近到远排序
dist = sum(xyData.^2, 2);
[~, index] = sort(dist);
inPlane = inPlane(index);
% 找到边缘点
edgePoints = find(diff(inPlane) ~= 0);
% 提取边界
boundaries = [];
startPt = 1;
for i = 1:length(edgePoints)
if inPlane(edgePoints(i))
boundaries = [boundaries; [startPt, edgePoints(i)]];
startPt = edgePoints(i);
end
end
boundaries = [boundaries; [startPt, length(x)]];
% 将边界点转换为3D坐标系
boundaries = [x(boundaries(:, 2)), y(boundaries(:, 2)), z(boundaries(:, 2))];
% 可视化边界
figure;
scatter3(x, y, z, 10, 'filled');
hold on;
for i = 1:size(boundaries, 1)
plot3(boundaries(i, 1), boundaries(i, 2), boundaries(i, 3), 'r.', 'MarkerSize', 20);
end
```
其中,`point_cloud_data`为点云数据,每行为一个点的x、y、z坐标,`normVec`为PCA分析得到的法向量,`inPlane`为每个点是否在平面上的二值化结果,`edgePoints`为边缘点在排序后的下标,`boundaries`为提取出的边界点在3D坐标系中的坐标。你可以根据自己的数据进行相应的修改。
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