多平面分割系統技術文檔

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一、數據結構定義

/*** @brief 平面分割結果結構體* @param coefficients 平面方程系數(ax+by+cz+d=0)* @param cloud 屬于該平面的點云子集* @param centroid 平面質心坐標(齊次坐標)* @param plane_id 平面編號(主平面為1)*/
struct PlaneSegmentResult {pcl::ModelCoefficients::Ptr coefficients;PointCloudPtr cloud;      Eigen::Vector4f centroid; int plane_id;             
};

二、核心算法實現

1. 多平面分割函數

/*** @brief 迭代式多平面檢測算法* @param cloud 輸入點云(會被修改)* @param max_iter RANSAC最大迭代次數* @param thresh 平面點最大允許偏差* @param min_size 有效平面最小點數* @return 檢測到的平面結果集合*/
vector<PlaneSegmentResult> multiPlaneSegmentation(PointCloudPtr cloud, int max_iter=100, float thresh=0.05f,int min_size=60) 
{vector<PlaneSegmentResult> results;while(cloud->size() > min_size) {// RANSAC參數設置pcl::SACSegmentation<PointT> seg;seg.setOptimizeCoefficients(true);seg.setModelType(pcl::SACMODEL_PLANE);seg.setMethodType(pcl::SAC_RANSAC);seg.setMaxIterations(max_iter);seg.setDistanceThreshold(thresh);// 執行分割pcl::PointIndices::Ptr inliers(new pcl::PointIndices());pcl::ModelCoefficients::Ptr coefficients(new pcl::ModelCoefficients);seg.segment(*inliers, *coefficients);// 有效性驗證if(inliers->indices.size() < min_size) break;// 提取平面點云PointCloudPtr plane_cloud(new PointCloud);pcl::ExtractIndices<PointT> extract;extract.setInputCloud(cloud);extract.setIndices(inliers);extract.filter(*plane_cloud);// 存儲結果PlaneSegmentResult result;result.coefficients = coe