sunhaox / PointCloudTools

Tool box for point cloud

PointCloudTools

Description

基于Qt、PCL和OpenCV的可视化点云操作软件，提供从8位、16位深度图像转点云的功能，并提供简单的点云曲面重构、三角化、滤波、降采样等功能。

Software

Windows 10
Visual Studio 2013
PCL 1.8.0 64bit
OpenCV 2.4.13 64bit
Qt 5.7.0 64bit

Compiling

（仅测试windows）

• 复制opencv2.4.13环境文件到工程目录下，debug/release分别命名为：OpenCV2.4_Win64_Debug.props和OpenCV2.4_Win64_Release.props（更高版本应该也支持，但没有测试）
• 复制pcl1.8.0环境文件到工程目录下，debug/release分别命名为：PCL_1.8.0_x64_debug.props和PCL_1.8.0_x64_release.props（更高版本应该也支持，但没有测试）
• 用vs打开工程（我们使用VS 2013）
• 解决方案平台选择x64（如果没有请创建）
• QT VS TOOLS->Qt Project Settings，设置Qt版本（仅测试了Qt 5.7.0）
• 编译

Summary

双击PointCloudTools.exe即可运行，TestData文件夹下存放测试文件。
界面分为菜单栏、快捷功能栏、图像显示区域、点云显示区域和其他参数辅助窗口。

1. 图片功能

包括图片打开显示、伪彩色显示功能。

1.1 打开

快捷功能栏点击或菜单栏点击File->Open。
选择要打开的图片，图像显示区域会显示图像。
可以打开.png .jpg .bmp等常见图像，希望打开的是16位单通道图像，如果是别的图像也会正常打开，但是后续操作会引起错误。

1.2 伪彩色显示

深度图像下“Colormap”按钮，点击后弹出选择框。

Min下输入伪彩色下限，Max下输入伪彩色上限，超出范围的像素则按最大、最小染色。
右边可以选择伪彩色图样式。输入完成后点击“Yes”生成伪彩色图。

1.3 点云转换

伪彩色图像下“Convert”按钮，点击后根据打开的图像生成点云。
点云转换参数在“properties”窗口下。
根据畸变矫正原理，需要给定相机内参和畸变系数。
相机内参矩阵形式为：
相机径向畸变模型为：
α为缩放系数，转换后的点云距离 dist = pix / α
更多原理介绍见 深度图像转点云-花生屋
程序运行目录下，可以通过编辑config.ini文件，程序会自动填充畸变参数，避免每次运行程序都输入参数。
注意：请根据实际采集相机填写畸变矫正参数

2. 点云功能

包括点云文件打开、保存、伪彩色显示和常见滤波、曲面重构功能。

2.1 打开

快捷功能栏点击或菜单栏点击File->Open。
支持打开pcd和ply格式点云文件。在弹出框中下拉框选择“PointCloud”文件格式，即可看到点云文件，点击即可打开。
打开点云会在点云显示区域显示。

2.2 点云保存

保存功能将会保存所有可见点云。
快捷功能栏点击或者菜单栏点击File->Save，选择保存路径，保存pcd或者ply格式点云。
快捷功能栏点击或者菜单栏点击File->Save as binary，选择保存路径，以二进制保存pcd或者ply格式点云，提供读取写入速度。

2.3 点云信息查看

点云显示窗口，按shift鼠标左键点击点云，会显示最近点坐标信息，方便调试。

2.4 点云显示大小

点云染色功能窗口，拖动“Point Size”下滑块可以快速调节显示点大小。从1-10可选。
如果在文件树窗口选择了点云文件，则该文件点云显示大小改变，否则所有显示点云点大小都改变。

2.5 点云伪彩色显示

可以根据某轴上点的分布染色，选择坐标轴，输入染色范围数值，点击“Color”即可染色。
如果在文件树窗口选择了点云文件，则该文件点云显示大小改变，否则所有显示点云点大小都改变。
注意：左边请输入染色范围最小值，右边请输入最大值！

2.6 参考坐标轴显示

点云染色功能窗口下可以点击“Coordinate”选框，勾选后点云显示区域会显示三轴坐标。

2.7 点云颜色改变

快捷功能栏点击或者菜单栏点击Display->Point cloud color，或者文件树窗口选择点云后右键弹出选择列表，点击“Change color”都可改变点云颜色。
如果文件树窗口选择了文件，则改变对应点云颜色，否则改变所有显示的点云颜色。

2.8 点云背景改变

快捷功能栏点击或者菜单栏点击Display->Background Color，修改点云显示窗口背景颜色。

2.9 点云视角改变

除了可以使用鼠标拖动视角，还可以通过快捷功能栏点击选择默认的主视图、侧视图和俯视图。

2.10 生成默认点云

程序内置了正方体、球体和圆柱体随机点云生成功能，快捷功能栏点击生成。

2.11 曲面拟合平面显示

程序内置曲面拟合功能，快捷功能栏点击弹出选择框，输入参数后将会对所有显示的点计算曲面拟合，并以面的形式展示。
计算时间根据显示点数、参数选择不同可能会比较长

2.12 曲面拟合三角连线显示

程序内置曲面拟合功能，快捷功能栏点击弹出选择框，输入参数后将会对所有显示的点计算曲面拟合，并以三角线的形式展示。
计算时间根据显示点数、参数选择不同可能会比较长

2.13 基于统计的滤波

点击快捷功能栏调用PCL的StatisticalOutlierRemoval类，对显示的点进行滤波。

2.14 体素降采样

点击快捷功能栏调用PCL的VoxelGrid类，对显示的点进行降采样。

3. 文件管理

所有打开的图片、点云文件和转换的点云都会在文件树窗口显示。
图片一次只能显示一张，点云窗口可以同时显示多个点云文件内容，没有显示的则灰色。
文件选择可多选。

3.1 隐藏

文件树窗口选择文件后，右键弹出选择列表，点击“Hide”即可隐藏对应点云文件。

3.2 显示

文件树窗口选择文件后，右键弹出选择列表，点击“Show”即可显示对应点云或图片文件。

3.3 删除

文件树窗口选择文件后，右键弹出选择列表，点击“Delete”即可从内存中删除点云或图片。

3.4 点云颜色改变

文件树窗口选择点云文件后，右键弹出选择列表，点击“Change Color”可以快速更改对应点云颜色。

4. 其他功能

4.1 主题颜色改变（未实现）

4.2 语言选择（未实现）

Version

• V1.0.0 2019/4/22
  First version.

Thanks

特别感谢 nightn 及他的 CloudViewer.