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C++AI算法

PCL 点云处理算法与函数汇总(C++ 版)

汇总了 PCL(Point Cloud Library)在 C++ 环境下的常用处理算法与函数。内容涵盖点云滤波(如体素、统计、半径滤波)、KD 树与八叉树应用、点云配准(ICP、RANSAC 等)、拟合分割(欧式聚类、区域生长)、三维重建、特征点提取与描述子计算,以及基础函数和可视化模块。旨在为开发者提供 PCL 核心功能的索引与参考。

星辰大海发布于 2026/3/30更新于 2026/7/2154 浏览
PCL 点云处理算法与函数汇总(C++ 版)
pcl::copyPointCloud(*cloud, indicesY,*cloud_yboundary);
pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr cloud(new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>);
if(pcl::io::loadPCDFile<pcl::PointXYZ>("source_slice_4000_change.pcd",*cloud)==-1){
    PCL_ERROR("Could not read file\n");
}
pcl::io::savePCDFileBinary("dragonfps.pcd",*filtered);

一、点云滤波

1、常用滤波器

  • PCL 直通滤波器
  • PCL 体素滤波器
  • PCL 改进体素滤波
  • PCL 最小点数约束的 VoxelGrid 体素滤波
  • PCL 计算体素特征的体素滤波
  • PCL 统计滤波器
  • PCL 半径滤波器
  • PCL 条件滤波器
  • PCL 条件滤波器——基于曲率的下采样
  • PCL 模型滤波器
  • PCL 投影滤波器
  • PCL 点云投影到拟合平面
  • PCL 点云投影到球面
  • PCL 点云投影到圆柱
  • PCL 点云投影到拟合直线
  • PCL 索引提取器
  • PCL 从一个点集中提取一个子集
  • PCL 高斯滤波
  • PCL 点云添加高斯噪声并保存
  • PCL 点云添加均匀分布的随机噪声
  • PCL 基于强度的双边滤波
  • PCL 基于法线的双边滤波
  • PCL 快速双边滤波
  • PCL(多线程)快速双边滤波
  • PCL 有序点云的中值滤波
  • PCL 阴影点移除

2、采样滤波

  • PCL 均匀采样
  • PCL 快速均匀采样
  • PCL 随机采样
  • PCL 法线空间采样
  • PCL 索引空间采样
  • PCL MLS 上采样
  • PCL 最远点采样
  • PCL 改进降采样算法
  • PCL 获取指定高程的所有点
  • PCL LocalMaximum 局部最大值滤波
  • PCL GridMinimum 获取栅格最低点

3、裁剪滤波

  • PCL CropHull 任意多边形内部点云提取
  • PCL CropBox 过滤/提取给定立方体内的点云数据
  • PCL 平面裁剪器 (PlaneClipper3D) 的使用

二、KD 树与八叉树

1、KD 树

  • PCL KD 树的使用
  • PCL 点云圆柱形邻域搜索
  • PCL addLine 可视化 K 近邻
  • PCL 点云平均密度计算(版本一)
  • PCL 计算点云平均密度(版本二)
  • PCL 删除点云中重叠的点 (方法一)
  • PCL 删除点云中重叠的点 (方法二)
  • PCL 快速删除点云中重叠的点 (方法三)

2、八叉树

  • PCL 八叉树的使用
  • PCL 八叉树的应用——点云压缩
  • PCL 八叉树的应用——空间变化检测
  • PCL 计算八叉树每个体素的边界最值点
  • PCL 求八叉树的体素中心
  • PCL 计算八叉树每个体素的中心点 (2)
  • PCL 基于八叉树的体素滤波

三、点云配准

粗配准

  • PCL 4PCS 算法实现点云配准
  • PCL K4PCS 算法实现点云配准
  • PCL 改进的 RANSAC 算法实现点云粗配准
  • PCL SAC-IA 初始配准算法
  • PCL 刚性目标的鲁棒姿态估计
  • PCL 将对象模板与点云对齐

精配准

1、点到点的 ICP 算法
  • PCL ICP 算法实现点云精配准
  • PCL KD-ICP 实现点云精配准
  • PCL 交互式迭代最近点精配准
  • PCL 多幅点云配准
2、点到面的 ICP 算法
  • PCL 点到面的 ICP 算法
  • PCL 线性最小二乘法优化的点到面 ICP 精配准算法
  • PCL 列文伯格 - 马夸尔特非线性最小二乘优化点到面的 ICP 算法
  • PCL 目标函数对称的 ICP 算法
3、改进的 ICP 算法
  • PCL Trimmed ICP 实现点云精配准
  • PCL 使用 GICP 对点云配准
  • PCL 非线性加权最小二乘优化的点到面 ICP 算法
  • PCL LM-ICP 算法实现点云精配准
4、基于概率模型的算法
  • PCL 3D-NDT 算法实现点云配准

对应关系

  • PCL: CorrespondenceEstimationNormalShooting 的使用
  • PCL 查找对应点关系并可视化
  • PCL 提取两片点云的重叠部分并保存
  • PCL 提取两片点云的非重叠部分
  • PCL 计算两点云之间的最小距离
  • PCL 计算两片点云重叠区域的均值标准差
  • PCL 获取配准后两点云之间的差异
  • PCL 实现 K 近邻查找匹配点对
  • PCL RANSAC 剔除错误匹配点对
  • PCL 法向量夹角剔除错误匹配点对
  • PCL 基于距离的错误对应关系去除
  • PCL 基于中值距离的对应关系去除
  • PCL 根据特征描述子获取对应关系
  • PCL FPFH 查找对应点对 SVD 进行配准

配准精度

  • PCL 中 getFitnessScore() 的计算
  • 点云配准精度评价指标——均方根误差
  • 点云配准—计算旋转平移误差

坐标转换

  • PCL 欧式变换,实现点云坐标变换
  • PCL 仿射变换,实现点云平移旋转
  • PCL SVD 分解求变换矩阵
  • SVD 分解求变换矩阵(C++详细过程版)
  • PCL 点云变换
  • PCL Umeyama 算法求两个点云的变换矩阵

刚体运动变换

  • Eigen 空间变换模块使用
  • Eigen(几何模块)——常用相互转换
  • Eigen——四元数的应用

四、点云拟合分割

1、RANSAC

  • PCL RANSAC 拟合直线
  • PCL RANSAC 拟合分割多条直线
  • PCL RANSAC 分割提取多个圆柱
  • PCL 计算三维空间中点到直线的距离
  • PCL 角度约束的 RANSAC 拟合直线
  • PCL 使用 RANSAC 拟合平面
  • PCL 夹角约束的 RANSAC 拟合平面
  • PCL RANSAC 拟合二维圆
  • PCL RANSAC 拟合空间圆
  • PCL RANSAC 分割提取多个空间圆
  • PCL RANSAC 拟合球体
  • PCL RANSAC 分割提取多个球体
  • PCL RANSAC 拟合分割圆柱体模型
  • PCL 中实现平面模型分割
  • PCL 分割多个平面
  • PCL 分割指定阈值内的平面
  • PCL 最小二乘拟合平面
  • PCL 计算点到平面的距离
  • PCL RANSAC 拟合圆锥

2、其他几何分割

  • PCL 欧式聚类分割
  • PCL 区域生长分割
  • PCL 基于颜色的区域生长分割
  • PCL 最小图割分割
  • PCL 法线微分分割
  • PCL 基于超体素的点云分割
  • PCL 渐进式形态学滤波
  • PCL 使用 LCCP 算法进行点云分割
  • PCL 使用 CPC 算法进行点云分割

五、三维重建

  • PCL PolygonMesh 数据结构
  • PCL 贪婪投影三角剖分算法
  • PCL 泊松曲面重建法
  • PCL 泊松曲面重建法(多线程加速版)
  • PCL 网格投影曲面重建算法
  • PCL 移动立方体三维重建——Hoppe 算法
  • PCL 移动立方体三维重建——RBF 算法
  • PCL 耳切三角剖分算法
  • PCL 平面点云 B 样条曲线拟合
  • PCL 基于 B 样条曲线的曲面重建
  • PCL 重建点云凸包并可视化
  • PCL Alpha‑shape 表面重建算法
  • PCL 平面点云的凸多边形边界提取
  • PCL 平面点云的凹多边形边界提取
  • PCL 点云体素化

六、特征点与特征描述

1、点云的属性

  • PCL 特征 (pcl::Feature) 模块使用方法
  • PCL 主成分分析 (PCA) 在三维点云中的应用
  • PCL 计算点云的主曲率
  • PCL 计算点云的高斯曲率和平均曲率
  • PCL 输出点云的主曲率信息到 txt 文件并保存
  • 利用相邻点的法向量估计一个点的主曲率
  • PCL 使用积分图进行法线估计
  • PCL 计算点云法向量并显示
  • PCL 计算点云中任意一个点的法向量
  • PCL 法向量精细化处理
  • PCL MLS 计算法线并显示
  • PCL 计算点云包围盒
  • PCL 计算点云 AABB 包围盒的体积
  • PCL PCA 构建点云包围盒
  • PCL 点云边界提取
  • PCL Alpha Shapes 平面点云边界特征提取
  • PCL 平面点云边界点按顺/逆时针排序 (方法一)
  • PCL 根据时间索引提取扫描线

2、关键点提取

  • PCL ISS 关键点提取
  • PCL Harris3D 关键点提取
  • PCL 点云 SUSAN 关键点提取
  • PCL 3D-SIFT 关键点检测 (Z 方向梯度约束)
  • PCL 3D-SIFT 关键点检测 (曲率不变特征约束)
  • PCL 3D-SIFT 关键点检测 (RGB 颜色特征约束)
  • PCL NARF 关键点提取

3、特征描述子

  • PCL 计算 PFH 并可视化
  • PCL 计算 FPFH 并可视化
  • PCL 估计一点云的 VFH 特征
  • PCL Spin Image 旋转图像
  • PCL SHOT352 描述子
  • PCL 计算 3DSC 并可视化
  • PCL 计算点云的 ESF 多维形状描述符
  • PCL 计算点云的矩不变量

七、基础函数

1、common 模块

  • PCL 读取、保存点云
  • PCL 查看点云数据中包含的属性信息
  • PCL 角度制与弧度制的相互转换
  • PCL common 模块应用实例
  • PCL 之 common 模块详解
  • PCL 数据结构的类型
  • PCL 计算点云的质心
  • PCL 点云去质心
  • PCL 计算点云的协方差矩阵
  • PCL 计算点云的归一化协方差矩阵和三维质心
  • PCL 计算异面直线的距离
  • PCL 计算点云法向量的夹角
  • PCL 计算外接圆的半径
  • PCL 点云二维格网化
  • PCL 获取指定高程的所有点
  • PCL 获取指定区域的点
  • PCL 计算多边形的面积
  • PCL 使用 getRandomColor 对点云进行随机赋色
  • PCL 有序点云常用基础操作

2、其他

  • PCL 常用小知识
  • PCL 距离计算
  • PCL 计算两三维向量的曼哈顿距离
  • PCL 点云格式转换
  • PCL 计算点云的最值
  • PCL 计算点云中值
  • PCL 计算最值点的坐标
  • PCL 计算点云坐标最值及其索引
  • PCL 点云按坐标值大小进行排序
  • PCL 计算点云的最大距离
  • PCL 随机选取一点并计算距离它最远的点
  • PCL 点云合并 (两个点云中的数据或字段连接)
  • PCL 计算点云的均值与标准差
  • PCL 代码运行时间计算方法汇总
  • PCL——modelnet40_normal 数据集.txt 文件转.pcd 并可视化
  • PCL——KITTI 数据集.bin 文件转.pcd 并可视化
  • PCL 生成常见三维立体点云
  • PCL 生成空间圆点云
  • PCL 生成圆形平面点云
  • PCL 生成空间直线点云
  • PCL 生成空间椭圆点云
  • PCL 生成球形点云
  • PCL 迭代器的使用
  • PCL 计算点云的形心
  • PCL 批量读取点云并添加随机旋转平移误差

八、点云可视化

1、Plotter 模块

  • PCL Plotter 不同类型的绘图方式

2、Viewer 模块

  • PCL 可视化体素格网
  • PCL 可视化 FPFH 之间的差异
  • PCL 点云按高程渲染颜色
  • PCL 点云按强度渲染颜色
  • PCL 点云按时间进行渲染赋色
  • PCL 点云按分类标签进行渲染
  • PCL 点云按曲率大小渲染颜色
  • PCL 点云随机赋色
  • PCL 点云可视化汇总
  • PCL 大窗口可视化两个点云
  • PCL 多视口可视化点云
  • PCL 部分点云视点问题
  • PCL 可视化窗口添加文字标签
  • PCL 二维动态图制作
  • PCL 读取 txt 格式点云并可视化
  • PCL 常见图形可视化汇总
  • PCL 读取并显示 ply 格式网格模型
  • PCL 读取并显示 obj 格式网格模型
  • PCL 读取 STL 文件并转存为 PCD
  • PCL 中添加坐标系(CoordinateSystem)
  • PCL 点云按密度进行渲染
  • PCL 使用 Glasbey 颜色表对点云进行随机赋色

九、PCL 之 VTK

  • PCL 之 vtk 计算点云模型的法向量
  • PCL 之 vtk 计算点云模型的曲率
  • PCL 之 vtk 实现 ICP 配准
  • PCL 之 vtk 读取 3d max 模型并可视化
  • PCL 之 vtk 计算点云模型的面积和体积
  • PCL 之 vtk 常见错误解决办法
  • PCL——VTK 读取、保存.ply 模型数据

十、点云与图像

  • PCL 点云转深度图像并可视化保存
  • PCL 点云二维格网化
  • PCL 点云转强度图像

十一、交互式操作

  • PCL 自定义鼠标键盘交互使用方法
  • PCL 屏幕上选点并显示三维坐标
  • PCL 框选点云并保存
  • PCL 计算点云图中任意两点的欧式距离

十二、PCL 处理 las 点云

  • Win10 系统下 VisualStudio2019 配置 LasLib 库
  • WIN10 系统下 VisualStudio2019 配置 PDAL 库
  • PCL 从 LAS 文件中获取点云的坐标
  • PCL 从 LAS 文件中获取点云的强度
  • PCL 从 LAS 文件中获取点云的颜色
  • PCL 新增自定义点类型
  • PCL 从 LAS 文件中获取点云的 GPS 时间
  • PCL 从 LAS 文件中获取点云的分类标签
  • PCL 从 LAS 文件中获取点云的全部属性
  • PCL 获取带有强度信息的 pcd 点云
  • PCL 根据时间索引提取扫描线

目录

  1. 一、点云滤波
  2. 1、常用滤波器
  3. 2、采样滤波
  4. 3、裁剪滤波
  5. 二、KD 树与八叉树
  6. 1、KD 树
  7. 2、八叉树
  8. 三、点云配准
  9. 粗配准
  10. 精配准
  11. 1、点到点的 ICP 算法
  12. 2、点到面的 ICP 算法
  13. 3、改进的 ICP 算法
  14. 4、基于概率模型的算法
  15. 对应关系
  16. 配准精度
  17. 坐标转换
  18. 刚体运动变换
  19. 四、点云拟合分割
  20. 1、RANSAC
  21. 2、其他几何分割
  22. 五、三维重建
  23. 六、特征点与特征描述
  24. 1、点云的属性
  25. 2、关键点提取
  26. 3、特征描述子
  27. 七、基础函数
  28. 1、common 模块
  29. 2、其他
  30. 八、点云可视化
  31. 1、Plotter 模块
  32. 2、Viewer 模块
  33. 九、PCL 之 VTK
  34. 十、点云与图像
  35. 十一、交互式操作
  36. 十二、PCL 处理 las 点云
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