使用两个手动选择的点对齐两个云

Question

我正在维护使用PCL的软件。我自己对PCL没有多少经验，我只尝试了一些例子并尝试了解官方PCL-Ducumentation（不幸的是，主要是稀疏的，生成氧气的文本）。我的印象是，只有PCL贡献者才能有效地使用该库。

我必须在软件中修复的一个功能是对齐两个云。云是两个对象，应该与中间的层堆叠在一起（实际任务是计算图层的体积）。

我希望图片很好地解释了这个任务。从要堆叠的侧面扫描物体（一个从上面，另一个从下面）。在两个云上，用户手动选择两个点。然后，我希望在PCL中应该有一个平均值来对齐两个云，提供两个云和点的坐标。仅在X-Y平面中需要对齐。

不幸的是，我无法找到我应该使用哪种功能，部分原因是PCL文档是IHMO真的很谦虚，部分原因是缺乏经验。

我绝望的想法是使用P1作为两者的原点来堆叠云，然后使用P11，P21和P12，P22之间的计算角度手动旋转第二个云。这是有效的，但由于这项任务在我看来非常普遍，我期望PCL为此提供专用功能。

你能指点我一个正确的API函数，代码片段，示例，类似项目或帮助理解PCL API和用法的好书吗？

非常感谢！

Answer 1

我认为这个问题不需要PCL。形成正确的线性方程并解决它很简单。

如果你想使用PCL而不必过多担心数学（不过，如果以上对你来说是个谜，那么研究一些计算几何将会非常有用），这是我的建议。

大多数PCL操作都适用于3D点云。我从你的问题中了解到你只有二维点云，或者你不关心第三维。在这种情况下，如果我是你，我会将这些点表示为3D点云，并将z维度设置为零。

您只需要两个带有3个点的点云，因为这是您为变换估算算法提供的点数。云中的前2个点将是用户选择的点。第三个是你所选择的任何一点你知道在两个云中是相同的。你需要第三个，否则如果它是一个正在计算的通用变换，变换仍然是模糊的。你可以计算这样一个点，因为你已经知道了2个点，你知道所有的点都在一个共同的平面上（因为你通过丢失z值来投影它们）。只是不要选择与其他两点共线。例如，在两点之间的中间和垂直方向上的2cm（确保朝正确的方向前进）。

然后您可以使用estimateRigidTransformation函数来查找变换。 http://docs.pointclouds.org/1.7.0/classpcl_1_1registration_1_1_transformation_estimation_s_v_d.html

这个函数也适用于过度确定的问题（它是PCL中ICP算法的主力），但只要你有足够的点来确定它应该有效的变换。