c++ - 如何在RANSAC平面估算器上包含自定义约束/等级？

Question

我正在尝试使用点云库从点云中分割一个平面，并且我有一些有关平面模型的先验信息(即法线应该类似于z轴，高度(d)应该大约为0) 。

有没有办法强制我的RANSAC算法选择与我先前模型相似的系数？我认为可以通过在模型中加入约束或修改所选飞机的排名来实现。

我尝试使用PassThrough过滤器过滤数据，该过滤器仅保留围绕先前平面的点。然后，我使用SACSegmentation对象在过滤后的数据上找到具有法线平面模型和法线 Angular 公差的平面。

我也尝试使用平行平面模型。

  pcl::PointIndices::Ptr indices_for_segmentation(new pcl::PointIndices);
  pcl::PassThrough<pcl::PointXYZL> pass_through;
  pass_through.setInputCloud(cloud_);
  pass_through.setIndices(clean_indices);
  pass_through.setFilterFieldName("z");
  pass_through.setFilterLimits(z_min_lim, z_max_lim);
  pass_through.filter(indices_for_segmentation->indices);


  pcl::PointIndices::Ptr inliers(new pcl::PointIndices);
  pcl::SACSegmentation<pcl::PointXYZL> ransac;
  ransac.setOptimizeCoefficients(true);
  ransac.setIndices(indices_for_segmentation);
  ransac.setModelType(pcl::SACMODEL_PERPENDICULAR_PLANE);
  ransac.setMethodType(pcl::SAC_RANSAC);
  ransac.setDistanceThreshold(plane_thresh);
  ransac.setInputCloud(cloud_);
  ransac.setAxis(Eigen::Vector3f(0, 0, 1));  // search around the z axis
  ransac.setEpsAngle(pcl::deg2rad(5));
  ransac.segment(*inliers, *coefficients_);

当前解决方案的问题在于

在两种情况下(平行平面和法向平面)，该算法似乎都没有严格地使用epsAngle约束(似乎在某种程度上被建议使用)

这不会满足飞机高度的要求。

穿过过滤器有时仅留下几个点，这使得平面估计不稳定(每帧估计一个不同的平面)

Answer 1

在我看来，您对如何使用PCL有一些误解。

您正在使用pcl::SACSegmentation<pcl::PointXYZL>声明RANSAC估计量。

如果仅提供XYZ数据，您认为RANSAC如何计算点法线和表面法线之间的 Angular 差？正确，它不能。

因此，首先，您必须为输入云计算法线。有关更多信息，请参见此tutorial。

一旦有了法线，您只需要对现有代码进行少量更改。

pcl::PointIndices::Ptr inliers(new pcl::PointIndices);

pcl::SACSegmentationFromNormals<pcl::PointXYZL, pcl::Normal> ransac; // ** change to SACSegmentationFromNormals
ransac.setOptimizeCoefficients(true);
ransac.setIndices(indices_for_segmentation);
ransac.setModelType(pcl::SACMODEL_NORMAL_PLANE);
ransac.setMethodType(pcl::SAC_RANSAC);
ransac.setDistanceThreshold(plane_thresh);
ransac.setInputCloud(cloud_);
ransac.setInputNormals(normals_); // ** set input normals
ransac.setAxis(Eigen::Vector3f(0, 0, 1));  // search around the z axis
ransac.setEpsAngle(pcl::deg2rad(5));
ransac.segment(*inliers, *coefficients_);

希望这有帮助，祝你好运!