PCL2D多边形裁剪(crop_hull)

PCL专栏目录及须知-优快云博客

1.原理

使用二维多边形裁剪点云。

(1)定义一个二维多边形点云。

(2)用此二维多边形点云生成一个二维的凸多边形(二维凸包)。

(3)通过二维凸包,在二维的维度上裁剪点云。

如何理解以二维的维度去裁剪三维点云:想象将点云拍扁变成二维的,然后你用一个二维多边形从上方裁剪出这一块点云

如下图:

2.使用场景

本类实际工作中使用场景很多。诸如你要裁剪某一块地面的时候,往往使用二维多边形裁剪即可。如上图你要裁剪出一颗树,即使用此方法。

3.注意事项

本方法的多边形是二维的,不是三维的。

(1)如果你想要使用一个类似下图形状的三维的多边形去裁剪,我建议的方法是:

1)先用条件滤波去滤掉z值范围外的点云。

2)再用二维多边形对已经过滤掉不符合条件z值的点云进行二维多边形裁剪。

(2)如果你有更多的裁剪要求,那么可以二维多边形、条件滤波多条件进行组合裁剪。

#include <iostream> #include <pcl/io/pcd_io.h> #include <pcl/filters/crop_hull.h> #include <pcl/surface/concave_hull.h> #include <pcl/surface/convex_hull.h> #include <pcl/visualization/cloud_viewer.h> int main(int argc, char** argv) { pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr cloud(new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>);//加载点云数据 pcl::PCDReader reader; reader.read("pig2.pcd", *cloud); pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr bound(new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>); //创建多边形区域指针 bound->push_back(pcl::PointXYZ(0.1, 0.1, 0)); //根据顶点坐标创建区域 bound->push_back(pcl::PointXYZ(0.1, -0.1, 0)); bound->push_back(pcl::PointXYZ(-0.1, 0.1, 0)); bound->push_back(pcl::PointXYZ(-0.1, -0.1, 0)); bound->push_back(pcl::PointXYZ(0.15, 0.1, 0)); pcl::ConvexHull<pcl::PointXYZ> hull; //建立一个凸包对象 hull.setInputCloud(bound); //输入设置好的凸包范围 hull.setDimension(2); //设置凸包的维度 std::vector<pcl::Vertices> polygons; //设置动态数组用于保存凸包顶点 //设置点云用于描述凸包的形状 pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr surface_hull(new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>); hull.reconstruct(*surface_hull, polygons); //计算凸包结果 pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr objects(new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>); pcl::CropHull<pcl::PointXYZ> crop; //创建CropHull对象 crop.setDim(2); //设置维度 crop.setInputCloud(cloud); //设置输入点云 crop.setHullIndices(polygons); //输入封闭多边形的顶点 crop.setHullCloud(surface_hull); //输入封闭多边形的形状 crop.filter(*objects); //执行CropHull滤波并存储相应的结果 std::cout << "Cloud after crop has:" << objects->size() << " data points." << std::endl; //初始化共享指针用于进行可视化 boost::shared_ptr<pcl::visualization::PCLVisualizer> view(new pcl::visualization::PCLVisualizer("crophull display")); view->setBackgroundColor(255, 255, 255); //利用多视口输出可视化结果 int v1(0); view->createViewPort(0.0, 0.0, 0.33, 1, v1); view->setBackgroundColor(255, 255, 255, v1); view->addPointCloud(cloud, "cloud", v1); view->setPointCloudRenderingProperties(pcl::visualization::PCL_VISUALIZER_COLOR, 1, 0, 0, "cloud"); view->setPointCloudRenderingProperties(pcl::visualization::PCL_VISUALIZER_POINT_SIZE, 3, "cloud"); view->addPolygon<pcl::PointXYZ>(surface_hull, 0, .069 * 255, 0.2 * 255, "backview_hull_polyLine1", v1); int v2(0); view->createViewPort(0.33, 0.0, 0.66, 1, v2); view->setBackgroundColor(255, 255, 255, v2); view->addPointCloud(surface_hull, "surface_hull", v2); view->setPointCloudRenderingProperties(pcl::visualization::PCL_VISUALIZER_COLOR, 1, 0, 1, "surface_hull"); view->setPointCloudRenderingProperties(pcl::visualization::PCL_VISUALIZER_POINT_SIZE, 8, "surface_hull"); view->addPolygon<pcl::PointXYZ>(surface_hull, 0, .069 * 255, 0.2 * 255, "backview_hull_polyLine1", v2); int v3(0); view->createViewPort(0.66, 0.0, 1, 1, v3); view->setBackgroundColor(255, 255, 255, v3); view->addPointCloud(objects, "objects", v3); view->setPointCloudRenderingProperties(pcl::visualization::PCL_VISUALIZER_COLOR, 0, 1, 0, "objects"); view->setPointCloudRenderingProperties(pcl::visualization::PCL_VISUALIZER_POINT_SIZE, 3, "objects"); while (!view->wasStopped()) { view->spinOnce(1000); } system("pause"); return 0; } 代码功能解析与描述,给出必要的数学公式
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07-07
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