3d点云数据怎么标注,3D点云数据标注方法

时间:2022-12-05 10:25:31

作者:景联文科技

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3D点云数据标注包括:特征提取、三维重建与匹配以及点云模型提取。


特征提取:是指通过测量目标表面或内部的点云,获取目标表面或内部数据,并将其与原始点云进行相似性比较,以确定点之间是否存在相似性。


三维重建:指在三维空间中进行物体表面或内部结构的三维重建。


点云模型提取:是指通过点云的数据信息,提取物体实体及其特征,建立相应的点数据库。


这几项工作看似简单,其实里面涉及到了很多不同领域的知识,在此小编只对其中最基础、最重要的部分做介绍。本文主要介绍如何在激光雷达3D点云中对点坐标进行精确提取,同时结合实际工作进行详细讲解。最后在此我们对这几个部分也提出了自己的一些建议以供参考。


3D点云数据标注


一、特征提取


根据获取的点云数据,将其划分为若干个小区域,每个小区域包含一个或多个已知点和一组未知点。


(1)、点云特征提取:采用各种方法进行点云特征提取,主要包括以下两种方法:(2)、基于特征的数据匹配:通过对已知平面的特征点进行匹配。


二、三维重建与匹配


三维重建与匹配工作主要是通过计算机对数据进行分析,进而确定出三维空间中的位置,将获得的信息与地图匹配相结合实现三维坐标的自动提取。


在进行点云标注之前我们首先需要获取到被测物体的点云矢量,也就是我们所说的目标点云。然后,我们在目标点云中建立起一组特征点向量(特征点对),这个特征点对可以是三维实体或内部结构。其次我们再通过点云矢量将它与当前已有的三维坐标系进行匹配计算,进而得到精确的三维模型。


以上两步是最基础的工作,后续还有很多繁琐的工作等着我们去做:例如:对每一个三维实体进行三维坐标计算、重建以及匹配;将得到的信息与地图匹配相结合等等。


三、点云模型提取


通过点云的数据信息,提取物体实体及其特征,建立相应的点数据库。点云数据是三维世界的一部分,因此通过特征提取和模型提取可以获得与三维世界一致的点云坐标。


点云模型提取


3d点云数据标注现状:


目前国内从事激光雷达数据采集和标注的公司很多,但大多都处于初级阶段,对于激光雷达的基础算法,如粗差剔除、多目标检测、激光测距和三维重建等技术了解得并不深入,而对于3D点云模型识别和点云数据匹配等技术还没有形成统一的规范。


另外还有一种情况:对于一些规模较大、种类较全的3D点云数据标注,为了降低成本、加快项目进度,往往会将一些非结构化的点云进行简单处理。因此要想真正做好3D点云模型识别与匹配工作,就需要我们对3D数据标注和特征提取的基本原理及算法有比较深入的了解。


在实际应用中,3D特征提取和模型识别是经常需要同时进行的工作。因为目标与地面上其他物体相比,由于不同位置之间存在一定程度上的角度差异,因此需要对同一目标进行多点采集并且通过一系列不同的测量方法得到目标与地面上其他物体之间的角度差异,从而确定其距离。


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