利用C++,根据点云图提取车厢和车头的方法和代码

时间: 2024-05-12 13:17:27 浏览: 9
由于问题的描述比较简洁,以下是一种基础的点云分割方法,可根据实际情况进行调整和优化。 1. 点云预处理 将点云数据转换为pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>格式,并进行下采样和滤波处理,去除离群点和噪声。 2. 车头车厢分割 通过RANSAC算法对点云进行平面拟合,得到车头和车厢的平面模型。 以车头为例,代码如下: ``` 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::ModelCoefficients::Ptr coefficients (new pcl::ModelCoefficients); pcl::PointIndices::Ptr inliers (new pcl::PointIndices); seg.setInputCloud (cloud); seg.segment (*inliers, *coefficients); if (inliers->indices.size () == 0) { PCL_ERROR ("Could not estimate a planar model for the given dataset."); return (-1); } //车头平面模型方程:ax + by + cz + d = 0 float a = coefficients->values[0]; float b = coefficients->values[1]; float c = coefficients->values[2]; float d = coefficients->values[3]; ``` 3. 点云分割 通过计算点到平面的距离,将点云分为车头和车厢两部分。 以车头为例,代码如下: ``` pcl::ExtractIndices<pcl::PointXYZ> extract; extract.setInputCloud (cloud); extract.setIndices (inliers); pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr plane_cloud (new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>); extract.filter (*plane_cloud); pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr nonplane_cloud (new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>); for (int i = 0; i < cloud->points.size(); i++) { Eigen::Vector3f point(cloud->points[i].x, cloud->points[i].y, cloud->points[i].z); float dist = std::abs(point.dot(Eigen::Vector3f(a, b, c)) + d) / std::sqrt(a*a + b*b + c*c); if (dist > threshold) { nonplane_cloud->points.push_back(cloud->points[i]); } } ``` 其中,threshold为阈值,用于控制点云分割的精度。 4. 可视化 通过可视化工具(如pcl::visualization::PCLVisualizer)将车头和车厢的点云分别显示出来,以便进行进一步分析和处理。 完整代码如下: ``` #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_indices.h> #include <pcl/visualization/pcl_visualizer.h> int main (int argc, char** argv) { // 读取点云数据 pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr cloud (new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>); pcl::io::loadPCDFile<pcl::PointXYZ> ("input.pcd", *cloud); // 下采样 pcl::VoxelGrid<pcl::PointXYZ> sor; sor.setInputCloud (cloud); sor.setLeafSize (0.01f, 0.01f, 0.01f); sor.filter (*cloud); // 滤波 pcl::PassThrough<pcl::PointXYZ> pass; pass.setInputCloud (cloud); pass.setFilterFieldName ("z"); pass.setFilterLimits (0.0, 1.0); pass.filter (*cloud); pcl::StatisticalOutlierRemoval<pcl::PointXYZ> sor2; sor2.setInputCloud (cloud); sor2.setMeanK (50); sor2.setStddevMulThresh (1.0); sor2.filter (*cloud); // 车头平面拟合 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::ModelCoefficients::Ptr coefficients (new pcl::ModelCoefficients); pcl::PointIndices::Ptr inliers (new pcl::PointIndices); seg.setInputCloud (cloud); seg.segment (*inliers, *coefficients); if (inliers->indices.size () == 0) { PCL_ERROR ("Could not estimate a planar model for the given dataset."); return (-1); } //车头平面模型方程:ax + by + cz + d = 0 float a = coefficients->values[0]; float b = coefficients->values[1]; float c = coefficients->values[2]; float d = coefficients->values[3]; // 分割车头和车厢 float threshold = 0.01; pcl::ExtractIndices<pcl::PointXYZ> extract; extract.setInputCloud (cloud); extract.setIndices (inliers); pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr plane_cloud (new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>); extract.filter (*plane_cloud); pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr nonplane_cloud (new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>); for (int i = 0; i < cloud->points.size(); i++) { Eigen::Vector3f point(cloud->points[i].x, cloud->points[i].y, cloud->points[i].z); float dist = std::abs(point.dot(Eigen::Vector3f(a, b, c)) + d) / std::sqrt(a*a + b*b + c*c); if (dist > threshold) { nonplane_cloud->points.push_back(cloud->points[i]); } } // 可视化 pcl::visualization::PCLVisualizer viewer ("Point Cloud Viewer"); viewer.setBackgroundColor (0, 0, 0); viewer.addPointCloud<pcl::PointXYZ> (plane_cloud, "plane_cloud"); viewer.setPointCloudRenderingProperties (pcl::visualization::PCL_VISUALIZER_COLOR, 1.0, 0.0, 0.0, "plane_cloud"); viewer.addPointCloud<pcl::PointXYZ> (nonplane_cloud, "nonplane_cloud"); viewer.setPointCloudRenderingProperties (pcl::visualization::PCL_VISUALIZER_COLOR, 0.0, 1.0, 0.0, "nonplane_cloud"); viewer.spin (); return (0); } ```

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