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PCL:实现SVD分解求变换矩阵(附完整源码)

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该代码使用PCL库实现了基于SVD分解的变换矩阵求解功能。首先读取点云数据文件(input.pcd),计算点云中心并去中心化,接着通过协方差矩阵的SVD分解求得变换矩阵,最后对原始点云进行变换并输出结果。代码实现了从数据读取到变换处理的完整流程。

PCL:实现SVD分解求变换矩阵

以下是使用PCL库实现SVD分解求变换矩阵的示例代码:

复制代码
    #include <iostream>
    #include <pcl/io/pcd_io.h>
    #include <pcl/point_cloud.h>
    #include <pcl/point_types.h>
    #include <pcl/common/transforms.h>
    
    int main(int argc, char** argv)
    {
    pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr cloud(new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>);
    pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr transformed_cloud(new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>);
    Eigen::Matrix4f transformation_matrix = Eigen::Matrix4f::Identity();
    
    // 读取点云数据
    pcl::io::loadPCDFile<pcl::PointXYZ>("input.pcd", *cloud);
    
    // 执行SVD分解求变换矩阵
    pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr cloud_centered(new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>);
    pcl::computeCentroid(*cloud, cloud_centered->points[0].getVector3fMap());
    pcl::demeanPointCloud(*cloud, *cloud_centered);
    Eigen::Matrix3f covariance_matrix;
    pcl::computeCovarianceMatrixNormalized(*cloud_centered, covariance_matrix);
    Eigen::JacobiSVD<Eigen::Matrix3f> svd(covariance_matrix, Eigen::ComputeFullU | Eigen::ComputeFullV);
    transformation_matrix.block<3, 3>(0, 0) = svd.matrixU() * svd.matrixV().transpose();
    
    // 对点云进行变换
    pcl::transformPointCloud(*cloud, *transformed_cloud, transformation_matrix);
    
    // 输出变换矩阵和变换后的点云
    std::cout << "Transformation matrix:\n" << transformation_matrix << std::endl;
    std::cout << "Original cloud size: " << cloud->size() << std::endl;
    std::cout << "Transformed cloud size: " << transformed_cloud->size() << std::endl;
    
    return 0;
    }

该示例代码通过PCL库实现了基于奇异值分解(SVD)的方法来计算变换矩阵。该代码首先读取输入文件(input.pcd),然后通过SVD分解计算变换矩阵。随后,该代码使用计算得到的变换矩阵对点云进行变换。最后,该代码输出了计算得到的变换矩阵及其变换后的点云规模。

请确保您安装并链接PCL库及其相关依赖项,以便顺利运行示例代码。此外,输入必须包含一个点云数据文件作为输入。请注意,该博文为原创文章,未经作者同意不得转载。文章博客地址:

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