PCL中的点云分割模型的部分常用参数含义

PCL中的SacModel类别常用参数含义

1、SACMODEL_PLANE
2、SACMODEL_LINE（三维直线）
3、SACMODEL_CIRCLE2D（二维圆）
4、SACMODEL_CIRCLE3D（三维圆）
5、SACMODEL_SPHERE（球）
6、SACMODEL_CYLINDER（圆柱）

1、SACMODEL_PLANE

该参数指的是点云平面拟合，拟合后得到的平面方程为：AX+BY+CZ+D=0。执行点云分割算法pcl::SACSegmentation后，输出的归一化向量是[A B C D]。
例如：

pcl::ModelCoefficients::Ptr coefficients;
pcl::SACSegmentation<pcl::PointXYZ> seg;		//创建分割对象
seg.setOptimizeCoefficients(true);				//设置对估计模型参数进行优化处理
seg.setModelType(pcl::SACMODEL_PLANE);			//设置分割模型类别
seg.setMethodType(pcl::SAC_RANSAC);				//设置用哪个随机参数估计方法
seg.setMaxIterations(1000);						//设置最大迭代次数
seg.setDistanceThreshold(1.0);                  //判断是否为模型内点的距离阀值  
seg.setInputCloud(cloudsource);
seg.segment(*inliers, *coefficients);

2、SACMODEL_LINE（三维直线）

点云三维直线拟合，获得的是三维直线上的一点以及其单位方向向量:
[point_on_line.x point_on_line.y point_on_line.z line_direction.x line_direction.y line_direction.z]
直线上一点：[point_on_line.x point_on_line.y point_on_line.z]
单位方向向量：[line_direction.x line_direction.y line_direction.z]

3、SACMODEL_CIRCLE2D（二维圆）

获得的是二维圆的中心以及半径: [center.x center.y radius]
center.x : the X coordinate of the circle’s center
center.y : the Y coordinate of the circle’s center
radius : the circle’s radius

#include <pcl/sample_consensus/sac_model_circle.h>
pcl::SampleConsensusModelCircle2D<pcl::PointXYZ>::Ptr
 model_circle2D(new pcl::SampleConsensusModelCircle2D<pcl::PointXYZ>(cloud));
pcl::RandomSampleConsensus<pcl::PointXYZ> ransac(model_circle2D);
ransac.setDistanceThreshold(.01);
ransac.computeModel();
ransac.getInliers(inliers);
Eigen::VectorXf modelParas;
ransac.getModelCoefficients(modelParas);
//圆心坐标及半径
std::cout << modelParas<< "\n\n";

4、SACMODEL_CIRCLE3D（三维圆）

#include <pcl/sample_consensus/sac_model_circle3d.h>
pcl::SampleConsensusModelCircle3D<pcl::PointXYZ>::Ptr
 model_circle3D(new pcl::SampleConsensusModelCircle3D<pcl::PointXYZ>(cloud));
pcl::RandomSampleConsensus<pcl::PointXYZ> ransac(model_circle3D);
ransac.setDistanceThreshold(.01);
ransac.computeModel();
ransac.getInliers(inliers);  
Eigen::VectorXf modelParas;
ransac.getModelCoefficients(modelParas);
//所计算出的圆心坐标及半径如下，前三个数值为圆心坐标（x, y, z），第四个数值为计算出的圆形点云的半径，最后三个为圆形点云所在平面的法向量：
std::cout << modelParas<< "\n\n";

5、SACMODEL_SPHERE（球）

获得球心以及半径: [center.x center.y center.z radius]
center.x : the X coordinate of the sphere’s center
center.y : the Y coordinate of the sphere’s center
center.z : the Z coordinate of the sphere’s center
radius : the sphere’s radius

6、SACMODEL_CYLINDER（圆柱）

以下图片来源网上截图
在这里插入图片描述
圆柱方程的核心思想是：圆柱上的一点到圆柱轴线(单位方向向量)的距离为r。以下是圆柱拟合的代码示例：

// Create the segmentation object for cylinder segmentation and set all the parameters
    seg.setOptimizeCoefficients(true);
    //设置分割模型类别
    seg.setModelType(pcl::SACMODEL_CYLINDER);
    //设置使用那个随机参数估计方法为随机样本共识
    seg.setMethodType(pcl::SAC_RANSAC);
    //设置表面法线权重系数
    seg.setNormalDistanceWeight(0.1);
    //设置最大迭代数
    seg.setMaxIterations(10000);
    //设置是否为模型内点的距离阈值
    seg.setDistanceThreshold(0.005);
    //设置估计出的圆柱模型的半径的范围
    seg.setRadiusLimits(0.01, 0.1);
    seg.setInputCloud(cloud_filtered);
    seg.setInputNormals(cloud_normals);
    //最终获取内点以及模型系数
    seg.segment(*inliers_cylinder, *coefficients_cylinder);
 
     //Extract the cylinder inliers from the input cloud
    extract.setInputCloud(cloud_filtered);
    extract.setIndices(inliers_cylinder);
    extract.setNegative(false);
    extract.filter(*cloud_cylinder);
    std::cout << "PointCloud representing the planar component: " << cloud_cylinder-> size() << "data points." << std::endl;
    writer.write("cylinder_piece.pcd", *cloud_cylinder, false);