【PCL】VoxelGrid体素化网格滤波器

Posted 2023-03-20

参考技术A 体素化网格方法实现下采样，即减少点的数量，减少点云数据并同时保持点云的形状特征，在提高配准、曲面重建、形状识别等算法速度中非常实用。

PCL实现的体素滤波VoxelGrid类通过输入的点云数据创建一个三维体素栅格（可以将体素栅格想象为微小的空间三维立方体的集合），然后在每个体素内，用体素中的所有点的重心近似显示体素中的其他点，这样该体素内所有点就用一个重心点最终表示，对于所有体素处理后得到过滤后的点云。这种方法比用体素中心来逼近的方法更慢，但对于采样点对应曲面的表示更为准确。

VoxelGrid体素滤波器对点云进行下采样

使用体素化网格方法实现下采样，即减少点的数量，减少点云数据，并同时保持点云的形状特征，在提高配准、曲面重建、形状识别等算法速度中非常实用。

PCL实现的VoxelGrid类通过输入的点云数据创建一个三维体素栅格（可把体素栅格想象为微小的空间三维立方体的集合），然后在每个体素（即，三维立方体）内，用体素中所有点的重心来近似显示体素中其他点，这样该体素就内所有点就用一个重心点最终表示，对于所有体素处理后得到过滤后的点云。这种方法比用体素中心来逼近的方法更慢，但它对于采样点对应曲面的表示更为准确。

所以该类常用于对大数据量的下采样处理，特别是在配准、曲面重建等工作之前作为预处理，可以很好的提高程序的速度。

代码：

 

#include <iostream>
#include <pcl/io/pcd_io.h>
#include <pcl/point_types.h>
#include <pcl/filters/voxel_grid.h>
#include <pcl/io/io.h>
#include <pcl/visualization/cloud_viewer.h>



int main(int argc, char** argv) 
{

    pcl::PointCloud<pcl::PointXYZI>::Ptr cloud(new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZI>);
    pcl::PointCloud<pcl::PointXYZI>::Ptr cloud_filtered(new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZI>);
    // 填入点云数据
    pcl::io::loadPCDFile("table_scene_lms400.pcd", *cloud);

    // 创建滤波器对象
    pcl::VoxelGrid<pcl::PointXYZI> sor;//滤波处理对象
    sor.setInputCloud(cloud);
    sor.setLeafSize(0.01f, 0.01f, 0.01f);//设置滤波器处理时采用的体素大小的参数
    sor.filter(*cloud_filtered);
    std::cerr << "PointCloud after filtering: " << cloud_filtered->width * cloud_filtered->height
        << " data points (" << pcl::getFieldsList(*cloud_filtered) << ").";

    pcl::visualization::CloudViewer viewer("Cloud Viewer");
    //showCloud函数是同步的，在此处等待直到渲染显示为止
    viewer.showCloud(cloud_filtered);
    
    while (!viewer.wasStopped())
    {
        //在此处可以添加其他处理
        
    }

    return (0);
}

 

 

 虽然处理后数据量大大减少，但很明显其所含有的形状特征与空间结构信息与原始点云差不多