计算点云法向并估计边缘

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功能描述

该步骤可计算点云法向,并且可通过估计点云中的物体边缘来输出边缘点云。

大致方法是先将输入的点云转换为深度图,再通过点云法向与深度信息来判断哪些点为边缘点。

使用场景

该步骤通常用于在测量类场景中寻找物体边缘特征。

输入与输出

calc normals and estimate edges of point cloud input and output

参数说明

处理非结构化点云

参数解释:该参数用于选择是否处理非结构化点云。

默认值:不勾选(适用于多数情况)。

调节建议:如果输入的点云是结构化点云,无需勾选此选项;如果输入的点云是非结构化点云,请勾选此选项,此时还需设置深度图分辨率,无需设置近邻点搜索半径搜索核半径

法向计算设置

最小有效深度

参数解释:计算法向量时,该参数用于设置点的 Z 值下限,单位为毫米(mm)。当点的 Z 值小于该参数时,该点将被滤除。

默认值:100 mm

近邻点搜索半径

参数解释:用于对点云进行处理,在以“近邻点搜索半径”参数值为半径的圆内的点会被用于计算法向。单位为毫米(mm)。

默认值:10 mm

搜索核半径

参数解释:用于对深度图进行处理,在以“搜索核半径”参数值的两倍为边长的正方形内的点会被用于计算法向。单位为像素(px)。

默认值:2 px

边缘计算设置

该步骤提供三种判定边缘点的方法:

  • 基于法向变化阈值判定边缘点;

  • 基于深度差阈值判定边缘点;

  • 基于点的 Z 轴与法向间角度的最大值判定非边缘点。

在判定边缘点的过程中,该步骤先通过法向与 Z 轴最大夹角参数判断非边缘点,然后利用法向变化阈值深度差阈值判断剩余的点中哪些属于边缘点,且一个点被判断为边缘点的条件为同时满足法向变化阈值条件及深度差阈值条件。

法向变化阈值

参数解释:该参数用于设定判断边缘点时的法向变化阈值,单位为度(°)。如果一个点的相邻点的法向变化大于该阈值,则该点为边缘点。法向变化指相邻点法向变化的综合考虑值。

默认值:10°

深度差阈值

参数解释:该参数用于设定判定边缘点时的深度差上限,单位为毫米(mm)。如果一个点与八个相邻点的深度差最大值大于该阈值,则该点为边缘点。

默认值:5 mm

法向与 Z 轴最大夹角

参数解释:该参数用于设定点的 Z 轴与法向间角度的最大值,单位为度(°)。当点的 Z 轴与法向间角度大于该值时,该点不被认作是边缘点。

默认值:70°(适用于大多数场景)。

边缘过滤设置

缝隙宽度阈值

参数解释:若点云中存在缝隙,该参数用于判定点云缝隙两侧是否存在边缘,单位为像素(px)。缝隙的水平方向宽度小于该参数值,且缝隙两端高度差小于深度差阈值时,该缝隙两侧不认作是边缘。

默认值:2 px

最小边缘点数

参数解释:该参数用于设定该步骤输出的边缘点云的最小点数,点数小于该参数值的边缘点云部分将被忽略。

默认值:10

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