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本科生实训点云处理

以点云为主体,提供两个方向自由选择:

  • 传统图形学点云处理
  • 深度学习下的点云处理

点云,三维空间中的数据,例如二维空间下的数据是由像素组成的图像,三维空间下的数据就是由空间中的点组成的点云。

传统点云处理

根据点云处理库的教程学习实现以下任务

  • 可视化点云
  • 点云体素下采样
  • 点云滤波
  • 点云变换
  • 顶点法向估计
  • 点云表面重建
可视化点云
体素下采样
点云表面重建

Open3D [Intel 2018]

Intel 2018年提出的现代化的3D点云处理工具库。

文档

特性:

  • 支持Python,配置容易上手简单。也支持C++
  • 英文文档教程
  • 支持机器学习 TensorFlow 和 PyTorch

PCL

老牌传统点云处理库

API文档,教程,PCL学习指南&资料推荐(2021版)

特性:

  • 仅支持C++,配置使用更繁杂
  • 发展久,点云算法涵盖更大更全,教程更加细致也更繁杂,网络资料也更容易找

点云深度学习

使用计图Jittor框架,了解深度学习基础,最后实现几个点云深度学习模型的实验,进行点云的分割、识别、处理等。

计图

官网

清华开源机器学习框架——计图(Jittor):动态编译,内部使用创新的元算子和统一计算图的深度学习框架, 元算子和Numpy一样易于使用,并且超越Numpy能够实现更复杂更高效的操作。而统一计算图则是融合了静态计算图和动态计算图的诸多优点,在易于使用的同时,提供高性能的优化。

前端语言为Python,类似于PyTorch。后端自动使用CUDA、CPU、GPU。平台:

  • Linux(主要)
  • Mac
  • Windows(Beta,不稳定)

计图库支持的点云深度学习模型

  • PointNet
  • PointNet++
  • PointCNN
  • DGCNN
  • PointConv

计图官网教程不多,需要自己主动找一些论文或者其他教程资料进行补充。

PointNet的点云分类和分割
PointConv点云分割