作者:小羽
编辑:计算机视觉工坊
大家好,我是小羽。近期使用HandBot-S1三维激光扫描仪扫描大厦园区,生成了两个点云。在技术老师的指导下,我使用CloudCompare软件将这两个点云进行了拼接,现将过程总结如下。

一、点云导入与初步调整
1.1 导入点云: 首先导入需要拼接的两个点云文件。
1.2 初步分离:选中需要进行平移的点云。点击工具栏上的旋转/平移按钮 (红色箭头图标),右侧将弹出操作面板。

在操作面板中,Rotation(旋转) 选项用于设置旋转轴。为了进行纯平移操作,需将Rotation 设置为None
。通过平移操作,将两个点云在空间中分开,避免重叠干扰后续操作。


1.3 方向与高度对齐:
选中需要进行旋转的点云,再次点击旋转/平移按钮,调出操作面板,在操作面板的Rotation
部分,选择Z
轴。以一个点云为参照,旋转另一个点云,使两者的主要朝向(例如建筑轮廓)尽可能一致。

如果两个点云的水平高度不一致,需要通过平移操作进行调整。

二、点云对齐
2.1 选择对齐工具: 同时选中两个点云,点击工具栏上的红色箭头所指图标。

2.2 设置参考点云: 在弹出的对话框中,选中一个点云作为要对准的实体,点击 OK
。

2.3 选取同名点对:右侧将出现配准工具面板,界面会同时显示两个点云。 面板中会标识R
点(代表参考点云上的点)和A
点 (代表待对齐点云上的点)。

在点云上寻找至少3组(即6个点)清晰、易辨识的同一位置点(同名点)。建议选择分布在物体对角线等不同区域的点,以提高配准精度。
在点云上点击选取一个位置点后,需分别在参考点云 (R
) 和待对齐点云 (A
) 上的精确对应位置点击确认,完成一组点对的选取。每选取一组点对,工具面板会进行记录。
2.4 评估配准精度: 当选取3组或更多点对 后,面板会显示计算出的误差值。

误差值越小,表示选取的点对位置越吻合,配准精度越高。通常要求误差低于0.1以保证较好的精度。
2.5 执行对齐: 确认误差值可接受后,点击面板上的对齐按钮。软件将根据选取的点对,自动计算变换矩阵并对待对齐点云进行精确的空间变换,使其与参考点云对齐。

三、点云合并与保存
3.1. 合并点云: 同时选中已精确对齐的两个点云,点击工具栏上的合并图标 (红色箭头所指)。

3.2. 查看合并效果: 软件会将两个点云数据融合为一个新的单一实体,并后整体效果如下。

3.3 保存结果:由于合并操作会生成一个新点云,原始点云数据不会被修改,选中合并后的新点云,然后将其另存为一个新的点云文件。
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