1. LiDAR點云數據

LiDAR，是Light Detection and Ranging即光探測和測距的縮寫。

常見點云文件格式如下：

.las,.laz（LiDAR數據的工業標準格式，是一種二進制文件格式）
.pcd（PCL庫官方指定格式）
.obj（是由Alias|Wavefront Techonologies公司從幾何學上定義的3D模型文件格式，是一種文本文件）
.pcap（現在流行的Velodyne公司出品的激光雷達默認采集數據的二進制文件格式）
.ply（一種由斯坦福大學的Turk等人設計開發的多邊形文件格式，因而也被成為斯坦福三角格式。文件格式有文本和二進制兩種格式）
.pts（被稱之為最簡便的點云格式，屬于文本格式。只包含點坐標信息，按X Y Z順序存儲）
.xyz，.txt（一種文本格式）
LAS是點云文件的一種，LAS文件是根據幾種規格打包的二進制文件，LAS文件只要是倆部分：點云規格、點云點數據；

las格式作為點云數據的一種，常見于自動駕駛、高精地圖制作的使用中。las文件旨在包含激光雷達點云數據記錄。

2.las格式版本

las文件是一個二進制文件，其中定義的數據類型與C語言中數據類型一致。到目前為止，las共有6版分別是：

Superseded ASPRS LAS 1.4 Format Specification R14 March 26 2019 (PDF)

Superseded ASPRS LAS 1.4 Format Specification R13 July 15 2013 (PDF)

Superseded ASPRS LAS 1.3 Format Specification October 24 2010 (PDF)

Superseded ASPRS LAS 1.2 Format Specification September 2 2008 (PDF)

Superseded ASPRS LAS 1.1 Format Standard May 7 2005 (PDF)

Superseded ASPRS LAS 1.0 Format Standard May 9 2003 (PDF)

3. las數據類型

序號	數據類型	字節數
1	char	1?
2	unsigned char	1?
3	short	2?
4	unsigned short	2?
5	long	4?
6	unsigned long	4
7	double	8

?Python常用于解析點云數據，Python數據類型與C語言數據類型對應關系，具體可參考鏈接?struct解析二進制數據

Format

C Type

Python type

Standard size

Notes

x	pad byte	no value
c	char	bytes of length 1	1
b	signed char	integer	1	(1), (2)
B	unsigned char	integer	1	(2)
?	_Bool	bool	1	(1)
h	short	integer	2	(2)
H	unsigned short	integer	2	(2)
i	int	integer	4	(2)
I	unsigned int	integer	4	(2)
l	long	integer	4	(2)
L	unsigned long	integer	4	(2)
q	long long	integer	8	(2)
Q	unsigned long long	integer	8	(2)
n	ssize_t	integer		(3)
N	size_t	integer		(3)
e	(6)	float	2	(4)
f	float	float	4	(4)
d	double	float	8	(4)
s	char[]	bytes
p	char[]	bytes
P	void*	integer		(5)

4. las格式的完整構成

序號	las1.0~las1.2	las1.3~las1.4	中文說明
1	PUBLIC HEADER BLOCK	PUBLIC HEADER BLOCK	公共頭
2	VARIABLE LENGTH RECORDS	VARIABLE LENGTH RECORDS（VLR）	可變長度記錄域
3	POINT DATA RECORDS	POINT DATA RECORDS	點數據記錄域
4		EXTENDED VARIABLE LENGTH RECORDS (EVLR)	擴展可變長度記錄域

5.公共頭不同版本構成

以 las1.2為例列出公共頭信息如下表。其它不同版本有不同程度增刪，具體詳見上述官方鏈接。

序號	類別	格式	字節數	必須	las版本	備注
1	File Signature (“LASF”)	char[4]	4	*	1.1~1.4
2	File Source ID	unsigned short	2	*
3	Global Encoding	unsigned short	2	*
4	Project ID - GUID data 1	unsigned long	4
5	Project ID - GUID data 2	unsigned short	2
6	Project ID - GUID data 3	unsigned short	2
7	Project ID - GUID data 4	unsigned char[8]	8
8	Version Major	unsigned char	1	*	1.1~1.4
9	Version Minor	unsigned char	1	*	1.1~1.4
10	System Identifier	char[32]	32	*
11	Generating Software	char[32]	32	*
12	File Creation Day of Year	unsigned short	2	*
13	File Creation Year	unsigned short	2
14	Header Size	unsigned short	2
15	Offset to point data	unsigned long	4	*
16	Number of Variable Length Records	unsigned long	4	*
17	Point Data Format ID (0-99 for spec)	unsigned char	1	*
18	Point Data Record Length	unsigned short	2	*
19	Number of point records	unsigned long	4	*
20	Number of points by return	unsigned long[5]	20	*
21	X scale factor	double	8	*	1.1~1.4
22	Y scale factor	double	8	*	1.1~1.4
23	Z scale factor	double	8	*	1.1~1.4
24	X offset	double	8	*	1.1~1.4
25	Y offset	double	8	*	1.1~1.4
26	Z offset	double	8	*	1.1~1.4
27	Max X	double	8	*	1.1~1.4
28	Min X	double	8	*	1.1~1.4
29	Max Y	double	8	*	1.1~1.4
30	Min Y	double	8	*	1.1~1.4
31	Max Z	double	8	*	1.1~1.4
32	Min Z	double	8	*	1.1~1.4

6.坐標轉換關系

7.點數據記錄格式?

在las1.0版本中定義了點數據格式0，其一共20（12+8）字節數據，在las1.0~las1.4的版本中點數據格式1到5都是在點數據格式0基礎上增添字段。詳見上述鏈接對應的官方文檔。

在las1.4版本中增加了點格式6，其一共30字節數據，在las1.4版本中點格式7到10都是在點數據格式6基礎上增添字段。詳見上述鏈接對應的官方文檔。

不同版本las對應的點數據格式匯總如下表。

Las FormatPoint? Data Record Format

1.0，1.1	0, 1
1.2	0, 1, 2, 3
1.3	0, 1, 2, 3, 4, 5
1.4	0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10

不同版本對應的點數據記錄數匯總如下：

?

?

?

8.點云數據常用信息

利用點云數據解析結果，用于點云分割，道路標線特征提取與矢量化等自動駕駛相關的應用場景，上述不同版本點云數據比較常用的信息如下表。其中強度值與RGB值可二取一或二者有之，兩者都有時效果更佳。

序號	項目	說明	備注
1	X	X坐標	必須
2	Y	Y坐標	必須
3	Z	Z坐標	必須
4	Intensity	反射強度	可選
5	R	點Red顏色通道值	可選
6	G	點Green顏色通道值	可選
7	B	點Blue顏色通道值	可選

9.解析庫與可視化工具

常用的解析las點云數據的python庫有laspy,?plcpy

常用的顯示點云數據的軟件有CloudCompare，QGIS（3.20或以上），matlab（2018a或以上）

總結

以上是生活随笔為你收集整理的点云数据格式说明的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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