点云的常用滤波器

本文介绍了点云处理中的各种滤波技术,包括直通滤波(基于属性范围)、体素/均匀采样(降采样)、统计滤波(去噪)、条件/半径滤波(处理离群点)、投影滤波(投影到模型)、高斯/双边滤波(平滑)。这些方法旨在优化点云数据的质量和结构。

1.直通滤波器

直通滤波器就是根据点云的属性在点的属性上设置范围,对点进行滤波,保留范围内的或保留范围外的。

1.指定一个维度以及该维度下的值域

2.遍历点云中的每个点,判断该点在指定维度上的取值是否在值域内,删除取值不在值域内的点

3.遍历结束,留下的点即构成滤波后的点云。

2.体素滤波器

体素滤波器可以达到向下采样同时不破坏点云本身几何结构的功能,但是会移动点的位置。 此外体素滤波器可以去除一定程度的噪音点及离群点。主要功能是用来进行降采样

体素滤波器的原理是根据输入的点云,首先计算出一个可以包裹住这个点云的一个大立方体,然后根据设置的分辨率,把这个大立方体分解成一个个的小立方体,然后计算出每一个小立方体的质心,并且根据质心坐标来近似该立方体的若干点。

3.均匀采样滤波器

基本等同于体素滤波器(把立方体换成球),但是不改变点的位置

4.统计滤波器(去噪)

统计滤波器主要用于去除明显的离群点,计算每个点到其最近的k个点平均距离。则点云中所有点的距离应构成高斯分布。根据给定均值与方差,可剔除方差之外的点。

5.条件滤波

条件滤波器通过设定滤波条件进行滤波,删除不符合用户指定的一个或者多个条件。直通滤波器是一种较简单的条件滤波器。

6.半径滤波(去噪)

半径滤波器以某点为中心画一个圆计算落在该圆中点的数量,当数量大于给定值时,则保留该 点,数量小于给定值则剔除该点。
主要还是用于去除离群点在一定程度上可以用来筛选边缘点

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