pcl::NormalEstimation — PointCloudLibrary

NormalEstimation вычисляет локальные свойства поверхности (нормали и кривизну поверхности) в каждой 3D-точке. Подробнее...

#include <pcl/features/normal_3d.h>

Общедоступные типы
using	Ptr = shared_ptr< NormalEstimation< PointInT, PointOutT > >
using	ConstPtr = shared_ptr< const NormalEstimation< PointInT, PointOutT > >
using	PointCloudOut = typename Feature< PointInT, PointOutT >::PointCloudOut
using	PointCloudConstPtr = typename Feature< PointInT, PointOutT >::PointCloudConstPtr
Общедоступные типы, унаследованные от pcl::Feature< PointInT, PointOutT >
using	BaseClass = PCLBase< PointInT >
using	Ptr = shared_ptr< Feature< PointInT, PointOutT > >
using	ConstPtr = shared_ptr< const Feature< PointInT, PointOutT > >
using	KdTree = pcl::search::Search< PointInT >
using	KdTreePtr = typename KdTree::Ptr
using	PointCloudIn = pcl::PointCloud< PointInT >
using	PointCloudInPtr = typename PointCloudIn::Ptr
using	PointCloudInConstPtr = typename PointCloudIn::ConstPtr
using	PointCloudOut = pcl::PointCloud< PointOutT >
using	SearchMethod = std::function< int(std::size_t, double, pcl::Indices &, std::vector< float > &)>
using	SearchMethodSurface = std::function< int(const PointCloudIn &cloud, std::size_t index, double, pcl::Indices &, std::vector< float > &)>
Общедоступные типы, унаследованные от pcl::PCLBase< PointInT >
using	PointCloud = pcl::PointCloud< PointInT >
using	PointCloudPtr = typename PointCloud::Ptr
using	PointCloudConstPtr = typename PointCloud::ConstPtr
using	PointIndicesPtr = PointIndices::Ptr
using	PointIndicesConstPtr = PointIndices::ConstPtr

Общедоступные функции-члены
	NormalEstimation ()
	Пустой конструктор. Подробнее...
	~NormalEstimation () override=default
	Пустой деструктор. Подробнее...
bool	computePointNormal (const pcl::PointCloud< PointInT > &cloud, const pcl::Indices &indices, Eigen::Vector4f &plane_parameters, float &curvature)
	Вычисляет аппроксимацию плоскости методом наименьших квадратов для заданного набора точек по их индексам и возвращает оценённые параметры плоскости вместе с кривизной поверхности. Подробнее...
bool	computePointNormal (const pcl::PointCloud< PointInT > &cloud, const pcl::Indices &indices, float &nx, float &ny, float &nz, float &curvature)
	Вычисляет аппроксимацию плоскости методом наименьших квадратов для заданного набора точек по их индексам и возвращает оценённые параметры плоскости вместе с кривизной поверхности. Подробнее...
void	setInputCloud (const PointCloudConstPtr &cloud) override
	Передаёт указатель на входной набор данных. Подробнее...
void	setViewPoint (float vpx, float vpy, float vpz)
	Задаёт точку наблюдения. Подробнее...
void	getViewPoint (float &vpx, float &vpy, float &vpz)
	Возвращает точку наблюдения. Подробнее...
void	useSensorOriginAsViewPoint ()
	Задаёт, следует ли использовать в качестве точки наблюдения начало координат датчика или заданную пользователем точку. Подробнее...
Общедоступные функции-члены, унаследованные от pcl::Feature< PointInT, PointOutT >
	Feature ()
	Пустой конструктор. Подробнее...
void	setSearchSurface (const PointCloudInConstPtr &cloud)
	Передаёт указатель на набор данных, содержащий дополнительные сведения для оценки признаков каждой точки входного набора данных. Подробнее...
PointCloudInConstPtr	getSearchSurface () const
	Возвращает указатель на набор данных облака точек поверхности. Подробнее...
void	setSearchMethod (const KdTreePtr &tree)
	Передаёт указатель на объект поиска. Подробнее...
KdTreePtr	getSearchMethod () const
	Возвращает указатель на используемый метод поиска. Подробнее...
double	getSearchParameter () const
	Возвращает внутренний параметр поиска. Подробнее...
void	setKSearch (int k)
	Задаёт количество ближайших соседей k, используемых для оценки признаков. Подробнее...
int	getKSearch () const
	Возвращает количество ближайших соседей k, используемых для оценки признаков. Подробнее...
void	setRadiusSearch (double radius)
	Задаёт радиус сферы, используемый для определения ближайших соседей при оценке признаков. Подробнее...
double	getRadiusSearch () const
	Возвращает радиус сферы, используемый для определения соседей. Подробнее...
void	compute (PointCloudOut &output)
	Базовый метод оценки признаков для всех точек, заданных в <setInputCloud (), setIndices ()>, с использованием поверхности из setSearchSurface () и пространственного локатора из setSearchMethod (). Подробнее...
Общедоступные функции-члены, унаследованные от pcl::PCLBase< PointInT >
	PCLBase ()
	Пустой конструктор. Подробнее...
	PCLBase (const PCLBase &base)
	Конструктор копирования. Подробнее...
virtual	~PCLBase ()=default
	Деструктор. Подробнее...
virtual void	setInputCloud (const PointCloudConstPtr &cloud)
	Передаёт указатель на входной набор данных. Подробнее...
PointCloudConstPtr const	getInputCloud () const
	Возвращает указатель на входной набор данных облака точек. Подробнее...
virtual void	setIndices (const IndicesPtr &indices)
	Передаёт указатель на вектор индексов, представляющий входные данные. Подробнее...
virtual void	setIndices (const IndicesConstPtr &indices)
	Передаёт указатель на вектор индексов, представляющий входные данные. Подробнее...
virtual void	setIndices (const PointIndicesConstPtr &indices)
	Передаёт указатель на вектор индексов, представляющий входные данные. Подробнее...
virtual void	setIndices (std::size_t row_start, std::size_t col_start, std::size_t nb_rows, std::size_t nb_cols)
	Задаёт индексы точек, расположенных в интересующей области облака точек. Подробнее...
IndicesPtr	getIndices ()
	Возвращает указатель на используемый вектор индексов. Подробнее...
IndicesConstPtr const	getIndices () const
	Возвращает указатель на используемый вектор индексов. Подробнее...
const PointInT &	operator[] (std::size_t pos) const
	Переопределяет оператор PointCloud operator[] для сокращения кода. Подробнее...

Защищённые функции-члены
void	computeFeature (PointCloudOut &output) override
	Вычисляет нормали для всех точек, заданных в <setInputCloud (), setIndices ()>, используя поверхность из setSearchSurface () и пространственный локатор из setSearchMethod () Подробнее...
Защищённые функции-члены, унаследованные от pcl::Feature< PointInT, PointOutT >
const std::string &	getClassName () const
	Возвращает строковое представление имени этого класса. Подробнее...
virtual bool	initCompute ()
	Этот метод следует вызывать перед началом фактических вычислений. Подробнее...
virtual bool	deinitCompute ()
	Этот метод следует вызывать после завершения фактических вычислений. Подробнее...
int	searchForNeighbors (std::size_t index, double parameter, pcl::Indices &indices, std::vector< float > &distances) const
	Выполняет поиск k ближайших соседей с помощью пространственного локатора из setSearchmethod и заданной поверхности из setSearchSurface. Подробнее...
int	searchForNeighbors (const PointCloudIn &cloud, std::size_t index, double parameter, pcl::Indices &indices, std::vector< float > &distances) const
	Выполняет поиск k ближайших соседей с помощью пространственного локатора из setSearchmethod и заданной поверхности из setSearchSurface. Подробнее...
Защищённые функции-члены, унаследованные от pcl::PCLBase< PointInT >
bool	initCompute ()
	Этот метод следует вызывать перед началом фактических вычислений. Подробнее...
bool	deinitCompute ()
	Этот метод следует вызывать после завершения фактических вычислений. Подробнее...

Защищённые атрибуты
float	vpx_ {0.0f}
	Значения, описывающие точку обзора (предполагается модель камеры-обскуры). Подробнее...
float	vpy_ {0.0f}
float	vpz_ {0.0f}
EIGEN_ALIGN16 Eigen::Matrix3f	covariance_matrix_
	Вспомогательное хранилище для матрицы ковариации 3x3 в каждом участке поверхности. Подробнее...
Eigen::Vector4f	xyz_centroid_
	Выровненное по 16 байтам вспомогательное хранилище для центра масс XYZ участка поверхности. Подробнее...
bool	use_sensor_origin_ {true}
	Определяет, следует ли использовать начало координат датчика входного облака или заданную пользователем точку обзора. Подробнее...
Защищённые атрибуты, унаследованные от pcl::Feature< PointInT, PointOutT >
std::string	feature_name_
	Имя признака. Подробнее...
SearchMethodSurface	search_method_surface_
	Шаблон метода поиска точек. Подробнее...
PointCloudInConstPtr	surface_
	Входное облако точек, описывающее поверхность, используемую для оценки ближайших соседей. Подробнее...
KdTreePtr	tree_
	Указатель на объект пространственного поиска. Подробнее...
double	search_parameter_
	Фактический параметр поиска (из search_radius_ или k_). Подробнее...
double	search_radius_
	Радиус поиска ближайших соседей для каждой точки. Подробнее...
int	k_
	Количество K ближайших соседей, используемых для каждой точки. Подробнее...
bool	fake_surface_
	Если поверхность не задана, в качестве поверхности используется входной объект PointCloud. Подробнее...
Защищённые атрибуты, унаследованные от pcl::PCLBase< PointInT >
PointCloudConstPtr	input_
	Входной набор данных — облако точек. Подробнее...
IndicesPtr	indices_
	Указатель на вектор индексов точек, которые следует использовать. Подробнее...
bool	use_indices_
	Установите значение true, если используются индексы точек. Подробнее...
bool	fake_indices_
	Если набор индексов не задан, создаётся набор фиктивных индексов, соответствующий входному PointCloud. Подробнее...

Подробное описание

template<typename PointInT, typename PointOutT>
class pcl::NormalEstimation< PointInT, PointOutT >

NormalEstimation оценивает локальные свойства поверхности (нормали и кривизну) в каждой 3D-точке.

Если PointOutT задан как pcl::Normal, нормаль сохраняется в первых 3 компонентах (0–2), а кривизна — в компоненте 3.

Примечание: Код использует состояние, поскольку предполагается, что этот класс не будет распараллеливаться на нескольких ядрах. Параллельную реализацию см. в NormalEstimationOMP.

Автор: Radu B. Rusu

Определение в строке 243 файла normal_3d.h.

Документация псевдонимов типов-членов

ConstPtr

template<typename PointInT , typename PointOutT >

using pcl::NormalEstimation< PointInT, PointOutT >::ConstPtr = shared_ptr<const NormalEstimation<PointInT, PointOutT> >

Определение в строке 247 файла normal_3d.h.

PointCloudConstPtr

template<typename PointInT , typename PointOutT >

using pcl::NormalEstimation< PointInT, PointOutT >::PointCloudConstPtr = typename Feature<PointInT, PointOutT>::PointCloudConstPtr

Определение в строке 258 файла normal_3d.h.

PointCloudOut

template<typename PointInT , typename PointOutT >

using pcl::NormalEstimation< PointInT, PointOutT >::PointCloudOut = typename Feature<PointInT, PointOutT>::PointCloudOut

Определение в строке 257 файла normal_3d.h.

Ptr

template<typename PointInT , typename PointOutT >

using pcl::NormalEstimation< PointInT, PointOutT >::Ptr = shared_ptr<NormalEstimation<PointInT, PointOutT> >

Определение в строке 246 файла normal_3d.h.

Документация конструкторов и деструкторов

NormalEstimation()

template<typename PointInT , typename PointOutT >

pcl::NormalEstimation< PointInT, PointOutT >::NormalEstimation ( )

inline

Конструктор без параметров.

Определение в строке 261 файла normal_3d.h.

Ссылки: pcl::Feature< PointInT, PointOutT >::feature_name_.

~NormalEstimation()

template<typename PointInT , typename PointOutT >

pcl::NormalEstimation< PointInT, PointOutT >::~NormalEstimation ( )

overridedefault

Пустой деструктор.

Документация функций-членов

computeFeature()

template<typename PointInT , typename PointOutT >

void pcl::NormalEstimation< PointInT, PointOutT >::computeFeature ( PointCloudOut & output )

overrideprotectedvirtual

Вычисляет нормали для всех точек, заданных в <setInputCloud (), setIndices ()>, используя поверхность из setSearchSurface () и пространственный локатор из setSearchMethod ().

Примечание: Если найдено недостаточно соседей, значения нормали и кривизны устанавливаются в NaN.

Параметры

output итоговый набор данных — облако точек, содержащее нормали поверхности и кривизну

Реализует pcl::Feature< PointInT, PointOutT >.

Определение в строке 48 файла normal_3d.hpp.

Ссылки: pcl::computePointNormal(), pcl::flipNormalTowardsViewpoint(), pcl::PointCloud< PointT >::is_dense и pcl::isFinite().

computePointNormal() [1/2]

template<typename PointInT , typename PointOutT >

bool pcl::NormalEstimation< PointInT, PointOutT >::computePointNormal	(	const pcl::PointCloud< PointInT > &	cloud,
		const pcl::Indices &	indices,
		Eigen::Vector4f &	plane_parameters,
		float &	curvature
	)

inline

Выполняет аппроксимацию плоскости методом наименьших квадратов для заданного набора точек, используя их индексы, и возвращает оценённые параметры плоскости вместе с кривизной поверхности.

Параметры

cloud	входное облако точек
indices	индексы точек облака, которые необходимо использовать
plane_parameters	параметры плоскости в виде: a, b, c, d (ax + by + cz + d = 0)
curvature	оценённая кривизна поверхности как мера $\lambda_0 / (\lambda_0 + \lambda_1 + \lambda_2)$

Определение в строке 280 файла normal_3d.h.

Использует pcl::computeMeanAndCovarianceMatrix(), pcl::NormalEstimation< PointInT, PointOutT >::covariance_matrix_, pcl::solvePlaneParameters() и pcl::NormalEstimation< PointInT, PointOutT >::xyz_centroid_.

computePointNormal() [2/2]

template<typename PointInT , typename PointOutT >

bool pcl::NormalEstimation< PointInT, PointOutT >::computePointNormal	(	const pcl::PointCloud< PointInT > &	cloud,
		const pcl::Indices &	indices,
		float &	nx,
		float &	ny,
		float &	nz,
		float &	curvature
	)

inline

Параметры

cloud	входное облако точек
indices	индексы точек облака, которые необходимо использовать
nx	результирующая X-компонента нормали плоскости
ny	результирующая Y-компонента нормали плоскости
nz	результирующая Z-компонента нормали плоскости
curvature	оценённая кривизна поверхности как мера $\lambda_0 / (\lambda_0 + \lambda_1 + \lambda_2)$

Определение в строке 309 файла normal_3d.h.

getViewPoint()

template<typename PointInT , typename PointOutT >

void pcl::NormalEstimation< PointInT, PointOutT >::getViewPoint	(	float &	vpx,
		float &	vpy,
		float &	vpz
	)

inline

Возвращает точку обзора.

Параметры

[out]	vpx	x-координата точки обзора
[out]	vpy	y-координата точки обзора
[out]	vpz	z-координата точки обзора

Примечание: этот метод возвращает текущую точку обзора, используемую для разворота нормалей. Если точка обзора задана вручную с помощью метода setViewPoint, метод возвращает заданные координаты точки обзора. Если задано входное облако, метод возвращает начало координат датчика, в противном случае — начало координат (0, 0, 0)

Определение в строке 362 файла normal_3d.h.

Использует pcl::NormalEstimation< PointInT, PointOutT >::vpx_, pcl::NormalEstimation< PointInT, PointOutT >::vpy_ и pcl::NormalEstimation< PointInT, PointOutT >::vpz_.

setInputCloud()

template<typename PointInT , typename PointOutT >

void pcl::NormalEstimation< PointInT, PointOutT >::setInputCloud ( const PointCloudConstPtr & cloud )

inlineoverride

Передаёт указатель на входной набор данных.

Параметры

cloud константный указатель boost на сообщение PointCloud

Определение в строке 328 файла normal_3d.h.

Использует pcl::PCLBase< PointInT >::input_, pcl::NormalEstimation< PointInT, PointOutT >::use_sensor_origin_, pcl::NormalEstimation< PointInT, PointOutT >::vpx_, pcl::NormalEstimation< PointInT, PointOutT >::vpy_ и pcl::NormalEstimation< PointInT, PointOutT >::vpz_.

Используется в pcl::UnaryClassifier< PointT >::computeFPFH(), pcl::Hough3DGrouping< PointModelT, PointSceneT, PointModelRfT, PointSceneRfT >::computeRf(), pcl::HarrisKeypoint6D< PointInT, PointOutT, NormalT >::detectKeypoints(), pcl::gpu::DataSource::estimateNormals(), pcl::HarrisKeypoint3D< PointInT, PointOutT, NormalT >::initCompute(), pcl::ISSKeypoint3D< PointInT, PointOutT, NormalT >::initCompute() и pcl::SUSANKeypoint< PointInT, PointOutT, NormalT, IntensityT >::initCompute().

setViewPoint()

template<typename PointInT , typename PointOutT >

void pcl::NormalEstimation< PointInT, PointOutT >::setViewPoint	(	float	vpx,
		float	vpy,
		float	vpz
	)

inline

Задаёт точку обзора.

Параметры

vpx	координата X точки обзора
vpy	координата Y точки обзора
vpz	координата Z точки обзора

Определение в строке 345 файла normal_3d.h.

Использует pcl::NormalEstimation< PointInT, PointOutT >::use_sensor_origin_, pcl::NormalEstimation< PointInT, PointOutT >::vpx_, pcl::NormalEstimation< PointInT, PointOutT >::vpy_ и pcl::NormalEstimation< PointInT, PointOutT >::vpz_.

useSensorOriginAsViewPoint()

template<typename PointInT , typename PointOutT >

void pcl::NormalEstimation< PointInT, PointOutT >::useSensorOriginAsViewPoint ( )

inline

задаёт, следует ли использовать начало координат датчика или указанную пользователем точку обзора.

После вызова этого метода для оценки нормалей используется начало координат датчика входного облака. Чтобы использовать заданную пользователем точку обзора, вызовите метод setViewPoint

Определение в строке 374 файла normal_3d.h.

Документация данных-членов

covariance_matrix_

template<typename PointInT , typename PointOutT >

EIGEN_ALIGN16 Eigen::Matrix3f pcl::NormalEstimation< PointInT, PointOutT >::covariance_matrix_

protected

Буфер для хранения матрицы ковариации 3×3 каждого участка поверхности.

Определение в строке 405 файла normal_3d.h.

Используется в pcl::NormalEstimation< PointInT, PointOutT >::computePointNormal().

use_sensor_origin_

template<typename PointInT , typename PointOutT >

bool pcl::NormalEstimation< PointInT, PointOutT >::use_sensor_origin_ {true}

protected

указывает, следует ли использовать начало координат датчика входного облака или заданную пользователем точку обзора.

Определение в строке 411 файла normal_3d.h.

Используется в pcl::NormalEstimation< PointInT, PointOutT >::setInputCloud(), pcl::NormalEstimation< PointInT, PointOutT >::setViewPoint() и pcl::NormalEstimation< PointInT, PointOutT >::useSensorOriginAsViewPoint().

vpx_

template<typename PointInT , typename PointOutT >

float pcl::NormalEstimation< PointInT, PointOutT >::vpx_ {0.0f}

protected

Значения, задающие точку обзора (предполагается модель камеры-обскуры).

Для задания индивидуальных точек обзора для каждой точки унаследуйте класс NormalEstimation и реализуйте собственный метод computeFeature (). По умолчанию точка обзора равна 0,0,0.

Определение в строке 402 файла normal_3d.h.

Используется в pcl::NormalEstimation< PointInT, PointOutT >::getViewPoint(), pcl::NormalEstimation< PointInT, PointOutT >::setInputCloud(), pcl::NormalEstimation< PointInT, PointOutT >::setViewPoint() и pcl::NormalEstimation< PointInT, PointOutT >::useSensorOriginAsViewPoint().

vpy_

template<typename PointInT , typename PointOutT >

float pcl::NormalEstimation< PointInT, PointOutT >::vpy_ {0.0f}

Определение в строке 402 файла normal_3d.h.

vpz_

template<typename PointInT , typename PointOutT >

float pcl::NormalEstimation< PointInT, PointOutT >::vpz_ {0.0f}

Определение в строке 402 файла normal_3d.h.

xyz_centroid_

template<typename PointInT , typename PointOutT >

Eigen::Vector4f pcl::NormalEstimation< PointInT, PointOutT >::xyz_centroid_

protected

Буфер с выравниванием 16 байт для хранения XYZ-координат центра тяжести участка поверхности.

Определение в строке 408 файла normal_3d.h.

Используется в pcl::NormalEstimation< PointInT, PointOutT >::computePointNormal().

Документация этого класса была создана на основе следующих файлов:

pcl/features/normal_3d.h
pcl/features/impl/normal_3d.hpp

© 2009–2012, Willow Garage, Inc.
© 2012–, Open Perception, Inc.
Licensed under the BSD License.
https://pointclouds.org/documentation/classpcl_1_1_normal_estimation.html

Общедоступные типы

Общедоступные функции-члены

Защищённые функции-члены

Защищённые атрибуты

Подробное описание

template<typename PointInT, typename PointOutT> class pcl::NormalEstimation< PointInT, PointOutT >

Документация псевдонимов типов-членов

ConstPtr

PointCloudConstPtr

PointCloudOut

Ptr

Документация конструкторов и деструкторов

NormalEstimation()

~NormalEstimation()

Документация функций-членов

computeFeature()

computePointNormal() [1/2]

computePointNormal() [2/2]

getViewPoint()

setInputCloud()

setViewPoint()

useSensorOriginAsViewPoint()

Документация данных-членов

covariance_matrix_

use_sensor_origin_

vpx_

vpy_

vpz_

xyz_centroid_

template<typename PointInT, typename PointOutT>
class pcl::NormalEstimation< PointInT, PointOutT >