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PCL框架包括很多先進的算法和典型的數(shù)據(jù)結(jié)構,如濾波、分割、配準、識別、追zong、可視化、模型擬合、表面重建等諸多功能。在算法方面,PCL是一套包括數(shù)據(jù)濾波、點云配準、表面生成、圖像分割和定位搜索等一系列處理點云數(shù)據(jù)的算法。例如PCL中實現(xiàn)管道運算的接口流程:
①創(chuàng)建處理對象,例如濾波、特征估計、圖像分割等;
②通過setInputCloud輸入初始點云數(shù)據(jù),進入處理模塊;
③設置算法相關參數(shù);
④調(diào)用不同功能的函數(shù)實現(xiàn)運算,并輸出結(jié)果。
點云數(shù)據(jù)通常出現(xiàn)在逆向工程中,是由測距設備獲取的物體表面的信息集合。其掃描資料以點的形式進行記錄,這些點既可以是三維坐標,也可以是顏色或者光照強度等信息。通常所使用的點云數(shù)據(jù)一般包括點坐標精度、空間分辨率和表面法向量等內(nèi)容。點云一般以PCD格式進行保存,這種格式的點云數(shù)據(jù)可操作性較強,同時能夠提高點云配準融合的速度。
SDF值等于此體素到重建表面的zui小距離值。當SDF值大于零,表示該體素在表面前;當SDF小于零時,表示該體素在表面后;當SDF值越接近于零,表示該體素越貼近于場景的真實表面。KinectFusion技術雖然對場景的重建具有gao效實時的性能,但是其可重建的空間范圍卻較小,主要體現(xiàn)在消耗了極大的空間用來存取數(shù)目繁多的體素。
為了解決體素占用大量空間的問題,Curless等人提出了TSDF (Truncated Signed Distance Field,截斷符號距離場)算法,該方法只存儲距真實表面較近的數(shù)層體素,而非所有體素。因此能夠大幅降低KinectFusion的內(nèi)存消耗,減少模型冗余點。
SLAM和三維重建有什么區(qū)別?
SLAM:同步定位與地圖構建;定誰的位?相機的位,相機在機器人身上,就是定機器人的位。建誰的地圖?相機經(jīng)過地方的地圖。二者結(jié)合,才能確定機器人在某個地圖中的具體位置,和這個場景(地圖)下的連續(xù)運動軌跡。
三維重建(SFM):從運動恢復結(jié)構。我覺得更像是構建目標的三維模型。