python利用八叉树分割三维点云代码

时间: 2023-10-21 21:19:23 浏览: 92
以下是利用八叉树分割三维点云的Python代码示例: ```python import numpy as np from sklearn.neighbors import KDTree class Octree: def __init__(self, points, max_points_per_node=16, max_depth=8): self.points = points self.max_points_per_node = max_points_per_node self.max_depth = max_depth self.min_bounds = np.min(points, axis=0) self.max_bounds = np.max(points, axis=0) self.center = (self.min_bounds + self.max_bounds) / 2 self.children = None self.depth = 0 if len(points) > max_points_per_node and max_depth > 0: self.split() def split(self): self.children = [] for i in range(8): mask = np.array([i & 1, i & 2, i & 4]) bounds_min = np.where(mask, self.center, self.min_bounds) bounds_max = np.where(mask, self.max_bounds, self.center) indices = self.get_indices(bounds_min, bounds_max) if len(indices) > 0: child = Octree(self.points[indices], self.max_points_per_node, self.max_depth - 1) child.min_bounds = bounds_min child.max_bounds = bounds_max child.depth = self.depth + 1 self.children.append(child) def get_indices(self, min_bounds, max_bounds): indices = [] for i, point in enumerate(self.points): if (point >= min_bounds).all() and (point <= max_bounds).all(): indices.append(i) return indices def get_points_in_sphere(self, center, radius): indices = self.get_indices(center - radius, center + radius) if self.children is None: return indices else: result = [] for child in self.children: if (center - child.center).dot(center - child.center) < radius * radius: result += child.get_points_in_sphere(center, radius) return result def get_points_in_box(self, min_bounds, max_bounds): indices = self.get_indices(min_bounds, max_bounds) if self.children is None: return indices else: result = [] for child in self.children: if (min_bounds <= child.max_bounds).all() and (max_bounds >= child.min_bounds).all(): result += child.get_points_in_box(min_bounds, max_bounds) return result def get_points_in_cube(self, center, size): return self.get_points_in_box(center - size / 2, center + size / 2) def octree_from_points(points, max_points_per_node=16, max_depth=8): return Octree(points, max_points_per_node, max_depth) def octree_from_kd_tree(kd_tree, max_points_per_node=16, max_depth=8): return Octree(kd_tree.data, max_points_per_node, max_depth) def octree_from_file(filename, max_points_per_node=16, max_depth=8): points = np.loadtxt(filename) return Octree(points, max_points_per_node, max_depth) def kd_tree_from_points(points): return KDTree(points) def kd_tree_from_file(filename): points = np.loadtxt(filename) return KDTree(points) ``` 这个Octree类实现了八叉树的基本功能,包括分割点云、获取半径内的点、获取包含在指定盒子中的点等。可以使用octree_from_points、octree_from_kd_tree和octree_from_file函数来创建Octree对象。也可以使用kd_tree_from_points和kd_tree_from_file函数来创建KDTree对象。

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