如何旋转pcl :: CropBox的特定轴而不是全局轴？或如何将仿射变换应用于pcl :: CropBox？

编程问答 2022-08-14

问题描述

我有一个立方体形的点云，其x，y和z坐标范围为-1.0到1.0单位。

#include <pcl/ModelCoefficients.h>
#include <pcl/common/common.h>
#include <pcl/filters/crop_Box.h>
#include <pcl/filters/voxel_grid.h>
#include <pcl/io/pcd_io.h>
#include <pcl/point_types.h>
#include <pcl/visualization/pcl_visualizer.h>

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>

int main() {
    pcl::PointCloud<pcl::PointXYZRGB>::Ptr
        main_cloud_ptr(new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZRGB>),cropped_cloud_ptr1(new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZRGB>),cropped_cloud_ptr2(new pcl::PointCloud<pcl::PointXYZRGB>);

    float x_start = -1.0,x_end = 1.0,x_resolution = 0.05;
    float y_start = -1.0,y_end = 1.0,y_resolution = 0.05;
    float z_start = -1.0,z_end = 1.0,z_resolution = 0.05;

    float rgb_color_mul = 5.0;
    float rgb_color_add = 10.0;

    pcl::PointXYZRGB pt;

    for (float i = x_start; i < x_end; i += x_resolution) {
        for (float j = y_start; j < y_end; j += y_resolution) {
            for (float k = z_start; k < z_end; k += z_resolution) {
                pt.x = i;
                pt.y = j;
                pt.z = k;
                pt.r = i * 100 + 100;
                pt.g = 200;
                pt.b = j * 100 + 50;
                main_cloud_ptr->points.push_back(pt);
            }
        }
    }

    std::cout << "main_cloud_ptr->points.size() = " << main_cloud_ptr->points.size() << "\n";

    pcl::visualization::PCLVisualizer::Ptr visualizer1(new pcl::visualization::PCLVisualizer("visualizer1 -- main_cloud_ptr"));
    visualizer1->setBackgroundColor(0,0);
    visualizer1->addPointCloud<pcl::PointXYZRGB>(main_cloud_ptr,"main_cloud_ptr");
    visualizer1->setPointCloudRenderingProperties(pcl::visualization::PCL_VISUALIZER_POINT_SIZE,2,"main_cloud_ptr");
    visualizer1->addCoordinateSystem(0.5);
    visualizer1->addCube(-1.0,1.0,-1.0,"cube1");
    visualizer1->setRepresentationToWireframeForAllActors();
    while (!visualizer1->wasstopped()) {
        visualizer1->spinOnce();
    }

enter image description here

现在，使用pcl::CropBox过滤器，我想完成两项不同的任务，并从我的立方体形点云中获得两种不同类型的切片：

  1. 取出点云的薄片

    • 平行于XY平面
    • 垂直于z轴
      • 在距原点z轴一定距离处的
    • 0.3-0.5

  2. 取出点云的薄片

    • 相对于盒子本身的x轴倾斜45°，而不是相对于全局x轴旋转45°
    • 质心在z轴上的距离为0.4单位

对于任务1，我做了类似的事情，这完全可以：


    pcl::CropBox<pcl::PointXYZRGB> Box_filter1;

    Box_filter1.setMin(Eigen::Vector4f(-1.0,0.3,1.0));
    Box_filter1.setMax(Eigen::Vector4f(1.0,0.5,1.0));

    Box_filter1.setInputCloud(main_cloud_ptr);
    Box_filter1.filter(*cropped_cloud_ptr1);

    pcl::visualization::PCLVisualizer::Ptr visualizer2(new pcl::visualization::PCLVisualizer("visualizer2 -- cropped_cloud_ptr1"));
    visualizer2->setBackgroundColor(0,0);
    visualizer2->addPointCloud<pcl::PointXYZRGB>(cropped_cloud_ptr1,"cropped_cloud_ptr1");
    visualizer2->setPointCloudRenderingProperties(pcl::visualization::PCL_VISUALIZER_POINT_SIZE,"cropped_cloud_ptr1");
    visualizer2->addCoordinateSystem(0.5);

    visualizer2->addCube(-1.0,"cube2");

    visualizer2->setRepresentationToWireframeForAllActors();

    while (!visualizer2->wasstopped()) {
        visualizer2->spinOnce();
    }

enter image description here

对于任务2，除了使用pcl::CropBox方法设置setRotation的旋转程度外，我几乎遵循与任务1相同的步骤，并且做了类似的事情：


    pcl::CropBox<pcl::PointXYZRGB> Box_filter2;

    Box_filter2.setMin(Eigen::Vector4f(-1.0,1.0));
    Box_filter2.setMax(Eigen::Vector4f(1.0,1.0));

    Box_filter2.setRotation(Eigen::Vector3f(M_PI / 4,0));

    Box_filter2.setInputCloud(main_cloud_ptr);
    Box_filter2.filter(*cropped_cloud_ptr2);

    pcl::visualization::PCLVisualizer::Ptr visualizer3(new pcl::visualization::PCLVisualizer("visualizer2 -- cropped_cloud_ptr2"));
    visualizer3->setBackgroundColor(0,0);
    visualizer3->addPointCloud<pcl::PointXYZRGB>(cropped_cloud_ptr2,"cropped_cloud_ptr2");
    visualizer3->setPointCloudRenderingProperties(pcl::visualization::PCL_VISUALIZER_POINT_SIZE,"cropped_cloud_ptr2");
    visualizer3->addCoordinateSystem(0.5);

    visualizer3->addCube(-1.0,"cube3");

    visualizer3->setRepresentationToWireframeForAllActors();

    while (!visualizer3->wasstopped()) {
        visualizer3->spinOnce();
    }

    return 0;
}

但是，在这种情况下，框会通过全局X轴旋转。

enter image description here

这不是我想要的。我只想旋转/倾斜框并使用其自己的x轴（即，想象框的局部坐标系，原点位于框的质心处，并且所有局部x，y和z轴都与全局坐标轴平行x，y和z轴。）

我知道setTransform中有一个pcl::CropBox方法，该方法将Eigen::Affine3f的对象作为输入参数。但是，在我的情况下，如何使用它来旋转/给只有其自己的x轴的cropBox设置标题？

如果还有其他方法可以解决此问题，请也分享您的想法/解决方案。

解决方法

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