点云数据介绍

本文主要是介绍点云数据介绍，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

本篇内容

• 通过PCD文件介绍点云数据
• 如何通过PCL库读取和保存PCD点云数据文件

1 点云数据

最简单的点云数据就是一堆三维坐标点（x,y,z），除了坐标还可以记录每个点的颜色信息（r,g,b），或者强度信息（intensity）等

2 PCD文件详解

把一个pcd文件放入vscode中，如下图所示：
PS：要保证pcd文件是通过ascii类型，如果是二进制类型，通过vscode打开则是乱码

1. VERSION
   指定pcd文件的版本
2. FIELDS
   指定数据区每个数据所代表的意义，从上述示图中可以看到，数据区每行有4个float类型的数字，通过空格隔开，分别代表x坐标、y坐标、z坐标、强度值
3. SIZE
   指定每个数据所占用的字节大小，float类型占用4个字节
4. TYPE
   指定每个数据的类型，F代表float
5. COUNT
   抱歉，不知道代表什么意义，但是平时也没用到
6. WIDTH
   对于无序点云，WIDTH等于点云总数量；对于有序点云（通过深度相机采集），WIDTH等于图像宽度
7. HEIGHT
   对于无序点云，HEIGHT等于1；对于有序点云，HEIGHT等于图像高度
8. POINTS
   点云总数量
9. VIEWPOINT
   指定观测视角，例如通过pcl_viewer打开pcd文件时，通过VIEWPOINT可以决定默认是从左边观测或是从其他方向观测。它本质上是一个位姿，由平移tx，ty，tz和四元数qw，qx，qy，qz组成
10. DATA
    指定数据类型：ascii或binary

3 通过PCL读取点云文件

3.1 理解点云类型

大家对C++的vector很熟悉，声明一个vector变量方式如下：

std::vector<int> v;	//一个存储一堆int类型数据的vector

在PCL库中声明一个用于保存点云数据的变量方式如下：

pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ> cloud;	//一个存储一堆pcl::PointXYZ类型数据的PointCloud

pcl::PointXYZ等价于int，用于描述每个点的类型，示例中就表示每个点只包含(x,y,z)坐标。Pcl库还提前定义了很多点云类型，这些点云类型对应了第2节中的FIELDS，FIELDS包含较多的信息，就可以更换对应的点云类型，通常至少会包含x,y,z，如下图所示：

3.2 读取点云文件流程

声明点云变量：

• 由于点云文件通常占用内存较大，因此一般申请为指针

pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr cloud(new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>)；

读取点云文件：

pcl::io::loadPCDFile<pcl::PointXYZ>(pcd_file_path, *cloud)；

保存点云文件：

pcl::io::savePCDFileASCII(pcd_save_path, *cloud)；

调试过程：
通过cloudcompare软件打开需要读取的pcd文件，可以看到这份pcd文件包含了397个点

代码debug，成功读取：

4 完整代码

#include <string>
#include <iostream>
#include <pcl/io/pcd_io.h>
#include <pcl/point_cloud.h>
#include <pcl/point_types.h>int main(int argc, char **argv)
{if (argc < 3) {std::cout<<"Usage: ./read_pcd <pcd_file_path> <pcd_save_path>\n";return -1;}std::string pcd_file_path(argv[1]);std::string pcd_save_path(argv[2]);// 声明变量，用于保存点云数据pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr cloud(new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>);// 读取pcd点云文件if (pcl::io::loadPCDFile<pcl::PointXYZ>(pcd_file_path, *cloud) == -1) {std::cerr<<"check pcd path\n";return -1;}// 打印点云infostd::cout<<"pcd size:"<<cloud->size()<<"\n";std::cout<<"pcd width:"<<cloud->width<<"\n";std::cout<<"pcd height:"<<cloud->height<<"\n";// 保存点云数据pcl::io::savePCDFileASCII(pcd_save_path, *cloud);return 0;
}

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