一、可用Point类型
PointXYZ是使用最常见的一个点数据类型,因为它只包含三维xyz坐标信息,这三个浮点数附加一个浮点数来满足存储对齐,用户可利用points[i].data[0],或者points[i].x访问点的x坐标值。
- PointXYZI–成员变量: float x, y, z, intensity;
PointXYZI是一个简单的XYZ坐标加intensity的point类型,理想情况下,这四个变量将新建单独一个结构体,并且满足存储对齐,然而,由于point的大部分操作会把data[4]元素设置成0或1(用于变换),不能让intensity与xyz在同一个结构体中,如果这样的话其内容将会被覆盖。例如,两个点的点积会把他们的第四个元素设置成0,否则该点积没有意义,等等。因此,对于兼容存储对齐,用三个额外的浮点数来填补intensity,这样在存储方面效率较低,但是符合存储对齐要求,运行效率较高。
- PointXYZRGBA–成员变量: float x, y, z; uint32_t rgba;
除了rgba信息被包含在一个整型变量中,其它的和PointXYZI类似。
简单的二维x-y point结构
- InterestPoint-float x, y, z, strength;
除了strength表示关键点的强度的测量值,其它的和PointXYZI类似。
- Normal - float normal[3], curvature;
另一个最常用的数据类型,Normal结构体表示给定点所在样本曲面上的法线方向,以及对应曲率的测量值(通过曲面块特征值之间关系获得——查看NormalEstimation类API以便获得更多信息,后续章节有介绍),由于在PCL中对曲面法线的操作很普遍,还是用第四个元素来占位,这样就兼容SSE和高效计算,例如,用户访问法向量的第一个坐标,可以通过points[i].data_n[0]或者points[i].normal[0]或者points[i].normal_x,再一次强调,曲率不能被存储在同一个结构体中,因为它会被普通的数据操作覆盖掉。
- PointNormal - float x, y, z; float normal[3], curvature;
PointNormal是存储XYZ数据的point结构体,并且包括采样点对应法线和曲率。
- PointXYZRGBNormal - float x, y, z, rgb, normal[3], curvature;
PointXYZRGBNormal存储XYZ数据和RGB颜色的point结构体,并且包括曲面法线和曲率
- PointXYZINormal - float x, y, z, intensity, normal[3], curvature;
PointXYZINormal存储XYZ数据和强度值的point结构体,并且包括曲面法线和曲率。
PointWithRange除了range包含从所获得的视点到采样点的距离测量值之外,其它与PointXYZI类似。
- PointWithViewpoint - float x, y, z, vp_x, vp_y, vp_z;
PointWithViewpoint除了vp_x、vp_y和vp_z以三维点表示所获得的视点之外,其它与PointXYZI一样。
- MomentInvariants - float j1, j2, j3;
MomentInvariants是一个包含采样曲面上面片的三个不变矩的point类型,描述面片上质量的分布情况。查看MomentInvariantsEstimation以获得更多信息。
- PrincipalRadiiRSD - float r_min, r_max;
PrincipalRadiiRSD是一个包含曲面块上两个RSD半径的point类型,查看RSDEstimation以获得更多信息。
- Boundary - uint8_t boundary_point;
Boundary存储一个点是否位于曲面边界上的简单point类型,查看BoundaryEstimation以获得更多信息。
- PrincipalCurvatures - float principal_curvature[3], pc1, pc2;
PrincipalCurvatures包含给定点主曲率的简单point类型。查看PrincipalCurvaturesEstimation以获得更多信息。
- PFHSignature125 - float pfh[125];
PFHSignature125包含给定点的PFH(点特征直方图)的简单point类型,查看PFHEstimation以获得更多信息。
- FPFHSignature33 - float fpfh[33];
FPFHSignature33包含给定点的FPFH(快速点特征直方图)的简单point类型,查看FPFHEstimation以获得更多信息。
- VFHSignature308 - float vfh[308];
VFHSignature308包含给定点VFH(视点特征直方图)的简单point类型,查看VFHEstimation以获得更多信息。
- Narf36 - float x, y, z, roll, pitch, yaw; float descriptor[36];
Narf36包含给定点NARF(归一化对齐半径特征)的简单point类型,查看NARFEstimation以获得更多信息。
- BorderDescription - int x, y; BorderTraits traits;
BorderDescription包含给定点边界类型的简单point类型,看BorderEstimation以获得更多信息。
- IntensityGradient - float gradient[3];
IntensityGradient包含给定点强度的梯度point类型,查看IntensityGradientEstimation以获得更多信息。
- Histogram - float histogram[N];
Histogram用来存储一般用途的n维直方图。
- PointWithScale - float x, y, z, scale;
PointWithScale除了scale表示某点用于几何操作的尺度(例如,计算最近邻所用的球体半径,窗口尺寸等等),其它的和PointXYZI一样。
- PointSurfel - float x, y, z, normal[3], rgba, radius, confidence, curvature;
PointSurfel存储XYZ坐标、曲面法线、RGB信息、半径、可信度和曲面曲率的复杂point类型。
二、文件读取与保存(io模块)
Ⅰ:用点云读取对象reader来进行读取
pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr cloud_in(new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>); //存放读取点云的对象
pcl::PCDReader reader; //定义点云读取对象
reader.read("test.pcd", *cloud_in) < 0
用内置函数方法来读取
pcl::io::loadPCDFile<pcl::PointXYZ> ("test_pcd.pcd", *cloud)
Ⅱ:保存为ASICC格式,可以直接用记事本打开
pcl::io::savePCDFileASCII("ASICC_1.pcd", *cloud_out);
保存为Binary格式,不可用记事本打开,但更快速
pcl::io::savePCDFileBinary("Binary_1.pcd", *cloud_out);
三、点云链接
连接两个不同点云为一个点云,进行操作前要确保两个数据集中字段的类型相同和维度相等,同时了解如何连接两个不同点云的字段(例如颜色 法线)这种操作的强制约束条件是两个数据集中点的数目必须一样
例如:点云A是N个点XYZ点,点云B是N个点的RGB点,则连接两个字段形成点云C是N个点xyzrgb类型
连接分为两种:
- 点云连接concatenate points :拼接列
cloud_c = cloud_a;
cloud_c += cloud_b;
- 字段连接concatenate fields :拼接行
pcl::concatenateFields(cloud_a, n_cloud_b, p_n_cloud_c);