Open3D 大场景点云水平面校准
在三维点云处理中,水平面校准是一个重要而有挑战性的任务,特别是当我们需要处理大型场景的点云数据时。这样的场景往往会包含许多不同高度的物体,例如建筑、车辆或者树木等。这些不同高度的物体会导致点云数据在水平方向上的扭曲和变形,进而影响到后续的点云分析和应用。因此,对于大场景点云进行水平面校准是非常必要的。
Open3D 是一个基于 Python 的开源 3D 图形库,它提供了一系列的工具和算法,支持点云数据的处理、可视化、分析和应用等。在 Open3D 中,我们可以使用 RANSAC 或者 Progressive NAPSAC(PNP)等算法来估计点云数据的水平面。下面是一个简单的示例代码,演示如何使用 PNP 算法进行水平面估计和点云旋转:
import open3d as o3d
import numpy as np
# 读入点云数据
pcd = o3d.io.read_point_cloud("point_cloud.ply")
# 使用 PNP 算法估计水平面法线
plane_model, inliers = pcd.segment_plane(distance_threshold=0.01, ransac_n=3, num_iterations=1000)
[_, _, normal] = plane_model
print(normal)
# 计算旋转矩阵,使得水平面法线与 Z 轴重合
cz = np.array([0, 0, 1])
axis = np.cross(normal, cz)
angle = np.arccos(np.dot(normal, cz))
R = o3d.geometry.get_rotation_matrix_from_axis