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python 能做點云

林玟書2年前8瀏覽0評論

Python是一種高級編程語言,因其易于學習和使用,已成為科學,工程和經濟學領域中最受歡迎的編程語言之一。Python電子郵件和網頁開發,數據挖掘,人工智能和計算機視覺等應用場景都占據著一席之地。而Python也可用來處理點云數據,下面將介紹如何通過Python編輯點云。

import open3d as o3d
import numpy as np
pcd = o3d.io.read_point_cloud("cloud.pcd")
o3d.visualization.draw_geometries([pcd])

上述代碼使用Open3D(Python的3D處理庫)的read_point_cloud API載入.pcd類型的點云并使用窗口將其可視化。要在控制臺應用該程序,請正確定位.py文件所在目錄,打開控制臺并運行命令:py filename.py(filename是你自己.py的名稱)。

Python也支持其他類型的點云文件,例如.asc和.ply文件。

#從ASCII文件中讀取點云數據
pcd = o3d.io.read_point_cloud("cloud.asc", format='xyz')
# 從PLY文件中讀取點云數據
pcd = o3d.io.read_point_cloud("cloud.ply")

此外,Python還提供了點云處理API,包括點云濾波、配準、重構等。

# 點云降采樣(下采樣):保持點云物體形狀不變,使點云密度降低。
down_pcd = pcd.voxel_down_sample(voxel_size=0.05)
o3d.visualization.draw_geometries([down_pcd])
# 點云配準:將不同來源的點云數據對其到同一個坐標系中。
source = o3d.io.read_point_cloud("source.pcd")
target = o3d.io.read_point_cloud("target.pcd")
trans_init = np.asarray([[1,0,0,0],[0,1,0,0],[0,0,1,0],[0,0,0,1]])
threshold = 0.02
trans_init = o3d.registration.registration_icp(source, target, threshold, trans_init)
print(trans_init)

上述代碼將源點云的位置優化以最大化與目標點云的重疊。threshold用于設置ICP算法的最大點對距離誤差,trans_init是源點云的轉換矩陣。最后,將源點云旋轉、平移和縮放到所需的位置。

#點云重建:將點云數據轉換為三維模型。
distances = pcd.compute_nearest_neighbor_distance()
avg_distance = np.mean(distances)
radius = 1.5 * avg_distance
bpa_mesh = o3d.geometry.TriangleMesh.create_from_point_cloud_ball_pivoting(pcd, o3d.utility.DoubleVector([radius, radius*2]))
o3d.visualization.draw_geometries([bpa_mesh])

最后,Python也可用來創建可視化效果好的點云和其它三維模型。使用Python和Open3D,用戶可以相對輕松地使用算法和數據可視化技術處理點云數據集。