点云是什么?
点云,简单来说就是一堆点。我们生活的世界是一个三维世界,那么点云中的每一个点也都是三维点。点云所包含的信息中有每个点所在的位置,即在三维空间中的x, y, z坐标,这是必须要有的信息。其次还可以有颜色信息,光照强度,类别标签、法向量、灰度值等信息,这些信息可有可无,根据自身来定。
因此,一般的点云形状格式为[N, M],其中N是点的个数,M可以类比成图像中的通道数,如果点云只有x,y,z三个信息,那么M=3。
点云从哪里来
根据点云不同的应用需求,其来源可能也是多种多样的。这里简单介绍几种。
三维激光雷达扫描
三维激光雷达扫描使用的是LiDAR(Light Detection and Ranging), 它是激光探测及测距系统的简称,还可以称为Laser Radar或者LADAR(Laser Detection and Ranging),激光雷达点云数据就是由激光雷达扫描获取的。下图是LiDAR的简单工作原理,可以简单看下。
点云能做什么
实际应用
自动驾驶、城市规划、考古文物保护、医学影像、测绘等领域
相关研究
目前点云方向上比较流行的研究内容主要有以下几点:
点云特征提取
刚刚入门的朋友可能不清楚什么是特征提取。这里说下,特征提取不仅仅针对点云,也可以针对图像,文本等。它的含义就是能够代表这个物体(点云、图像、文本)的唯一性表征,可以类比成人的身份证。
点云的特征提取可以做的下游任务有很多,主要分为点云分类、点云检索、点云的分割,分割又可以分为语义分割和实例分割。
比较著名的相关论文有PointNet, PointNet++, DGCNN等
点云补全、点云上采样
点云补全,顾名思义,就是给一个残缺的点云,通过某个模型,能够把这个点云“补全”完整。
点云上采样和点云补全类似,只不过输入不太一样。上采样的输入是一个稀疏的点云,通过某个模型输出一个
这方面我了解不多,大概知道个别论文,比如PUNET, PUGAN等
点云重建
这也是目前比较火的一个方向。输入可以是多视图也可以是单视图。
比如给你一张(或几张)二维图片:
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