PCL点云库(2) — IO模块
生活随笔
收集整理的這篇文章主要介紹了
PCL点云库(2) — IO模块
小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.
目錄
2.1 IO模塊接口
2.2?PCD數據讀寫
（1） PCD數據解析
（2）PCD文件讀寫示例
2.3?PLY數據讀寫
（1）PLY數據解析
（2）PLY文件讀寫示例
2.4 OBJ數據讀寫
（1）OBJ數據解析
（2）OBJ文件讀寫示例
2.5?VTK數據讀寫
（1）VTK數據解析
（2）VTK文件讀寫示例
2.6 保存為PNG
2.1 IO模塊接口
參考文章：PCL函數庫摘要——IO模塊_pcl/io_悠緣之空的博客-CSDN博客
（1）Class pcl::FileReader
類FileReader定義了PCD文件的讀取接口,主要用做其他讀取類的父類。
（2）Class pcl::FileWriter
類FileWriter 與 FileReader對應,是寫人PCD文件的類接口定義,可以作為其它寫入類的父類。
（3）Class pcl::Grabber
類Grabber為PCL1.X對應的設備驅動接口的基類定義。
（4）Class openni_wrapper::OpenNIDevice
類OpenNIDevice定義OpenNI設備的基類，繼承該基類可以實現不同的OpenNI設備子類，用于獲取包括紅外數據、RGB數據、深度圖像數據等。
（5）Class openni_wrapper::DeviceKinect
（6）Class openni_wrapper::DevicePrimesense
（7）Class openni_wrapper::DeviceXtionPro
以上3個類分別封裝了Kinect,Primesense,XtionPro相關設備操作和數據獲取操作實現,其詳細接口參考其父類OpenNIDevice的關鍵函數說明。
（8）Class openni_wrapper::DeviceONI
封裝了利用ONI文件回放虛擬類kinect設備的操作和數據獲取操作實現,其詳細接口參考其父類OpenNIDevice的關鍵函數說明。
（9）Class openni_wrapper::OpenNIDriver
類OpenNIDriver采用單例模式實現對底層驅動的封裝,里面包含一xn::Context對象,提供給所有設備使用。該類提供了枚舉和訪問所有設備的方法實現。
（10）Class openni_wrapper::OpenNIException
類OpenNIException封裝一般的異常處理實現。
（11）Class openni_wrapper::Image
類Image是簡單的圖像數據封裝基類。
（12）Class openni_wrapper::ImageBayerGRBG
（13）Class openni_wrapper::ImageRGB24
（14）Class openni_wrapper::ImageYUV422 Class Reference
以上3個類分別實現了對原始數據 BayerGRBG ,RGB24、YUV422到圖像轉化接口,詳細參考其父類關鍵函數說明。
（15）Class pcl::OpenNIGrabber
類OpenNIGrabber 實現對OpenNI設備(例如Primesense PSDK，MicrosoftKinect，Asus XTion Pro/Live)數據的采集接口,詳細參考其父類Grabber 關鍵函數說明。
（16）Class pcl::PCDReader
（17）Class pcl::PLYReader
以上兩個類分別是PCD、PLY文件格式讀入接口的實現,詳細參考其父類pcl: :FileReader。
（18）Class pcl::PLYWriter
（19）Class pcl::PCDWriter
以上兩個類分別是PCD、PLY文件格式寫出接口的實現,詳細參考其父類pcl: :FileWriter。
（20）Class pcl::io::IOException
類pcl::io::IOException 是I/O相關的異常處理接口實現,詳細參考其父類PCLEx-ception。
（21）I/O模塊其他關鍵成員
2.2?PCD數據讀寫
（1） PCD數據解析
# .PCD v0.7 - Point Cloud Data file format VERSION 0.7 FIELDS x y z _ SIZE 4 4 4 1 TYPE F F F U COUNT 1 1 1 4 WIDTH 112099 HEIGHT 1 VIEWPOINT 0 0 0 1 0 0 0 POINTS 112099 DATA binary- VERSION 0.7：指定pcd文件的版本。
- FIELDS：指定每個點可以具有的維度，以及每個維度所代表的含義。例如：FIELDS x y z r g b表示該點的位置信息（x，y，z），顏色信息（r，g，b）。
- SIZE：以字節為單位指定每個數據所占用的內存。
- TYPE：指定每個數據的數據類型。其中無效的點的通常存儲為NAN類型。
????????????I:可表示int8,int16,int32。
????????????U:可表示uint8,unit16,uint32。
????????????F:表示float（上圖所用的為浮點類型）。
- COUNT：指定每個維度有多少元素。例如xyz數據通常只有一個元素。
- WIDTH：指定數據點的寬度,它包含兩個含義：（1）可指定點云總個數(與POINTS相同)，用于無組織的數據。（2）可指定有組織點云數據的寬度(連續點的總數)。
- HEIGTH：?指定數據點的高度,它包含兩個含義：（1）可指定有組織的點云數據的高度(總行數)。（2）對未組織的數據,它被設置為1。
- POINTS：指定點云總個數。
- VIEWPOINT：采集數據時的視點(由平移tx,ty,tz和四元數qw,qx,qy,qz組成)。
- DATA：點云數據存儲的數據類型(支持ascii和binary)。如果以ASCII形式，每一點占據一個新行。
（2）PCD文件讀寫示例
cmake_minimum_required(VERSION 2.6) project(pcd)find_package(PCL 1.10 REQUIRED)include_directories(${PCL_INCLUDE_DIRS}) link_directories(${PCL_LIBRARY_DIRS}) add_definitions(${PCL_DEFINITIONS})add_executable(pcd pcd.cpp)target_link_libraries (pcd ${PCL_LIBRARIES})install(TARGETS pcd RUNTIME DESTINATION bin) #include <iostream> #include <pcl/point_cloud.h> #include <pcl/io/pcd_io.h> #include <pcl/visualization/pcl_visualizer.h>using namespace std;int main() {pcl::PCDReader reader;pcl::PCLPointCloud2 org;pcl::io::loadPCDFile("../pcdfile.pcd",org);for(auto &f : org.fields)cout << f.name;pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ> cloud;pcl::fromPCLPointCloud2<pcl::PointXYZ>(org,cloud);pcl::PCDWriter writer;pcl::io::savePCDFileBinaryCompressed("../savepcdfile.pcd",cloud);pcl::visualization::PCLVisualizer::Ptr viewer(new pcl::visualization::PCLVisualizer);viewer->setWindowName("PCDFile");viewer->addPointCloud(cloud.makeShared());while (!viewer->wasStopped()){viewer->spinOnce(100);}return 0; }2.3?PLY數據讀寫
（1）PLY數據解析
典型的PLY文件結構：
- 頭部
- 頂點列表
- 面片列表
- 其他元素列表
（2）PLY文件讀寫示例
cmake_minimum_required(VERSION 2.6) project(ply)find_package(PCL 1.10 REQUIRED)include_directories(${PCL_INCLUDE_DIRS}) link_directories(${PCL_LIBRARY_DIRS}) add_definitions(${PCL_DEFINITIONS})add_executable(ply ply.cpp)target_link_libraries (ply ${PCL_LIBRARIES})install(TARGETS ply RUNTIME DESTINATION bin) #include <iostream> #include <pcl/point_cloud.h> #include <pcl/io/ply_io.h> #include <pcl/visualization/pcl_visualizer.h>using namespace std;int main() {pcl::PCLPointCloud2 cloud;pcl::io::loadPLYFile("../ply.ply",cloud);pcl::PLYReader reader;pcl::PLYWriter writer;pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ> cloud1;pcl::fromPCLPointCloud2<pcl::PointXYZ>(cloud,cloud1);pcl::io::savePLYFile("saveply.ply",cloud,Eigen::Vector4f::Zero (),Eigen::Quaternionf::Identity (),true);pcl::visualization::PCLVisualizer::Ptr viewer(new pcl::visualization::PCLVisualizer);viewer->setWindowName("PLYFile");pcl::visualization::PointCloudColorHandlerGenericField<pcl::PointXYZ> color(cloud1.makeShared(), "y");viewer->addPointCloud(cloud1.makeShared(),color);viewer->setPointCloudRenderingProperties(pcl::visualization::PCL_VISUALIZER_POINT_SIZE,2);while(!viewer->wasStopped())viewer->spinOnce(100);return 0; }2.4 OBJ數據讀寫
（1）OBJ數據解析
mtllib cube.mtl g default v -0.500000 -0.500000 0.500000 v 0.500000 -0.500000 0.500000 v -0.500000 0.500000 0.500000 v 0.500000 0.500000 0.500000 v -0.500000 0.500000 -0.500000 v 0.500000 0.500000 -0.500000 v -0.500000 -0.500000 -0.500000 v 0.500000 -0.500000 -0.500000 vt 0.001992 0.001992 vt 0.998008 0.001992 vt 0.001992 0.998008 vt 0.998008 0.998008 ...mtllib：代表材質庫，通常指向到某個mtl文件
- v(vertices):幾何形狀的頂點，因為物體是由面構成的，而面是由線構成的，線由點構成的，所以無論是何形狀，都必須要有幾何頂點；一些應用支持頂點顏色，通過在x y z后面跟上red, green, blue值來表示。顏色值的范圍為0到1.0。
- vt(vertex texture)：頂點紋理，代表當前頂點對應紋理圖的哪個像素，通常是0-1，如果大于1，就相當于將紋理重新擴充然后取值，比如鏡像填充、翻轉填充之類的，然后根據紋理圖的寬高去計算具體像素位置
- vn(vertex normal)：頂點法線，物理里面有說過眼睛看到物體是因為光線經過物體表面反射到眼睛，所以這個法線就是通過入射光線計算反射光線使用的法線。
- f(face)：大部分幾何體都包括面，除非是像頭發絲那一類模型只包含一根根頭發的頂點，而且大部分模型的頭發也用的面片的方法渲染的。
? ? ? ? 其他參考：obj格式解析_obj格式詳解_風翼冰舟的博客-CSDN博客
（2）OBJ文件讀寫示例
cmake_minimum_required(VERSION 2.6) project(obj)find_package(PCL 1.10 REQUIRED)include_directories(${PCL_INCLUDE_DIRS}) link_directories(${PCL_LIBRARY_DIRS}) add_definitions(${PCL_DEFINITIONS})add_executable(obj obj.cpp)target_link_libraries (obj ${PCL_LIBRARIES})install(TARGETS obj RUNTIME DESTINATION bin) #include <iostream>#include <pcl/point_cloud.h> #include <pcl/io/obj_io.h> #include <pcl/visualization/pcl_visualizer.h>using namespace std;int main() {pcl::PolygonMesh mesh;pcl::PCLPointCloud2 cloud;pcl::TextureMesh tmesh;#if 0pcl::io::loadOBJFile("../obj.obj",cloud);pcl::io::loadOBJFile("../obj.obj",mesh);pcl::io::loadOBJFile("../obj.obj",tmesh); #elsepcl::OBJReader objreader;objreader.read("../obj.obj",cloud);objreader.read("../obj.obj",mesh);objreader.read("../obj.obj",tmesh); #endifpcl::io::saveOBJFile("../saveobj.obj",mesh);pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ> cloudxyz;pcl::fromPCLPointCloud2<pcl::PointXYZ>(cloud,cloudxyz);pcl::visualization::PCLVisualizer::Ptr viewer(new pcl::visualization::PCLVisualizer);viewer->setWindowName("OBJFile");pcl::visualization::PointCloudColorHandlerGenericField<pcl::PointXYZ> color(cloudxyz.makeShared(), "z");viewer->addPointCloud(cloudxyz.makeShared(),color);viewer->setPointCloudRenderingProperties(pcl::visualization::PCL_VISUALIZER_POINT_SIZE,2);viewer->addPolygonMesh(mesh);while(!viewer->wasStopped())viewer->spinOnce(100);return 0; }2.5?VTK數據讀寫
（1）VTK數據解析
# vtk DataFile Version 2.0 vtk output ASCII DATASET POLYDATA POINTS 2312 float 0.263107 0 0.425176 0.33131 0 0.374478 0.389942 0 0.312962 0.43731 0 0.242405 0.472045 0 0.164845 0.493143 0 0.0825238- 第一行是說明vtk文件的version（這是legacy 版本，此外還有較新的xml版本）
- 第二行是文件描述，隨便寫什么
- 第三行是ASCII或者BINARY
- 第四行是說明數據類型，有STRUCTURED_POINTS，STRUCTURED_GRID，RECTILINEAR_GRID，POLYDATA
- 后面為數據，它分為三個部分：POINTS 點數據，CELSS 網格數據，CELL_TYPES網格類型
?
（2）VTK文件讀寫示例
cmake_minimum_required(VERSION 2.6) project(vtkfile)find_package(PCL 1.10 REQUIRED) find_package(VTK REQUIRED)include(${VTK_USE_FILE}) link_directories(${VTK_LIBRARY_DIRS})include_directories(${PCL_INCLUDE_DIRS}) link_directories(${PCL_LIBRARY_DIRS}) add_definitions(${PCL_DEFINITIONS})add_executable(vtkfile vtkfile.cpp)target_link_libraries (vtkfile ${PCL_LIBRARIES} ${VTK_LIBRARIES}) target_link_libraries (vtkfile ${VTK_LIBRARIES})install(TARGETS vtkfile RUNTIME DESTINATION bin) #include <iostream> #include <pcl/point_cloud.h> #include <pcl/io/vtk_io.h> #include <pcl/io/vtk_lib_io.h> #include <pcl/visualization/pcl_visualizer.h> #include <pcl/io/obj_io.h>using namespace std;int main() {pcl::PCLPointCloud2 cloud;pcl::PolygonMesh mesh,mesh1,mesh2;#if 0pcl::io::loadPolygonFile("../vtk.vt",mesh); #elsepcl::io::loadPolygonFileVTK("../vtk.vtk",mesh);pcl::io::loadPolygonFileVTK("../vtk.vtk",mesh2); #endifpcl::PointCloud<pcl::PointXYZ> cloudxyz;pcl::fromPCLPointCloud2<pcl::PointXYZ>(mesh.cloud,cloudxyz);pcl::visualization::PCLVisualizer::Ptr viewer(new pcl::visualization::PCLVisualizer);viewer->setWindowName("VTKFile");pcl::visualization::PointCloudColorHandlerGenericField<pcl::PointXYZ> color(cloudxyz.makeShared(),"y");viewer->addPointCloud(cloudxyz.makeShared(),color);viewer->setPointCloudRenderingProperties(pcl::visualization::PCL_VISUALIZER_POINT_SIZE,3);viewer->addPolygonMesh(mesh);while(!viewer->wasStopped())viewer->spinOnce(100);return 0; }2.6 保存為PNG
#include <iostream> #include <pcl/point_cloud.h> #include <pcl/io/pcd_io.h> #include <pcl/io/png_io.h> #include <pcl/visualization/pcl_visualizer.h>using namespace std;int main() {pcl::PCDReader reader;pcl::PCLPointCloud2 org;pcl::io::loadPCDFile("../cow.pcd",org);for(auto &f : org.fields)cout << f.name << endl;pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ> cloud;pcl::fromPCLPointCloud2<pcl::PointXYZ>(org,cloud);pcl::io::savePNGFile("../savepng.png",cloud,"rgb");pcl::visualization::PointCloudColorHandlerGenericField<pcl::PointXYZ> color(cloud.makeShared(), "z");pcl::visualization::PCLVisualizer::Ptr viewer(new pcl::visualization::PCLVisualizer);viewer->setWindowName("savePNG");viewer->addPointCloud(cloud.makeShared(),color);viewer->setPointCloudRenderingProperties(pcl::visualization::PCL_VISUALIZER_POINT_SIZE,2);while(!viewer->wasStopped())viewer->spinOnce(100);return 0; }}?
總結
以上是生活随笔為你收集整理的PCL点云库(2) — IO模块的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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