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點雲庫PCL從入門到精通

  • 作者：編者:郭浩
  • 出版社：機械工業
  • ISBN：9787111615521
  • 出版日期：2019/03/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：420
人民幣：RMB 99.9 元      售價：元
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內容大鋼
    點雲庫（Point Cloud Library, PCL）是在吸收了點雲相關研究基礎上建立起來的跨平台開源庫，可在Windows、 Linux、 Android、 Mac OS X，以及大部分嵌入式實時系統上運行，目前已經得到了廣泛應用。郭浩主編的《點雲庫PCL從入門到精通》為應用點雲庫技術的指導圖書，旨在幫助讀者對其以快速、有效的方式上手操作並實際應用，最大限度地節省讀者的入門與技術提升時間。書中首先介紹了三維點雲處理的相關理論知識，之後則重點從實際的點雲處理功能模塊出發，通過大量具體的實踐案例介紹如何使用該項技術解決實際問題。
    本書可作為電腦圖形學、機器人、遙感測量、虛擬現實、人機交互、CAD／CAM逆向工程等領域的科研人員進行產品開發、科研項目、課題項目時的參考指南，也可作為大中專院校及培訓班相關專業師生的學習手冊。
作者介紹
編者:郭浩
    郭浩：PCL（Point Cloud Learning）中國（www.pclcn.org）創始人之一。2008年開始致力於點雲數據獲取、智能化處理及相關應用的研發和教學工作，目前致力於PCL開源庫在中國各個相關行業的傳道、授業、解惑。在點雲數據獲取處理領域，公開發表EI/SCI論文十余篇及相關著作1本。
目錄
第1章  概述
  1.1  PCL是什麼
  1.2  點雲處理技術與PCL的前世今生
  1.3  點雲處理技術能給工程師們帶來什麼
    1.3.1  測繪領域
    1.3.2  無人駕駛領域
    1.3.3  機器人領域
    1.3.4  人機交互領域
    1.3.5  逆向工程與其他工業自動化領域
    1.3.6  BIM領域
  1.4  PCL的結構與核心內容
第2章  PCL入門
  2.1  快速安裝與源碼編譯安裝
    2.1.1  Windows下配置安裝PCL開發環境
    2.1.2  ROS下配置搭建PCL開發環境
    2.1.3  用第三方預編譯包從源碼搭建開發環境
    2.1.4  從源碼搭建開發環境
  2.2  開發工程的建立與項目管理
    2.2.1  Windows下建立編譯鏈接PCL工程
    2.2.2  ROS下建立編譯鏈接PCL工程
  2.3  PCL編碼風格簡介
    2.3.1  PCL編程規範
    2.3.2  如何編寫新的PCL類
    2.3.3  PCL的點類型以及如何增加自定義的點類型
    2.3.4  PCL中的異常處理機制
第3章  輸入輸出（IO）
  3.1  IO涉及的設備及相關概念
    3.1.1  OpenNI及類Kinect設備
    3.1.2  以Project Tango為代表的攜帶型消費級點雲獲取設備
    3.1.3  PCL目前支持的點雲獲取設備
    3.1.4  PCL中IO模塊及類
  3.2  IO入門級實例解析
    3.2.1  PCD文件格式
    3.2.2  PCD文件IO操作
    3.2.3  兩個點雲中的欄位或數據連接
    3.2.4  基於OpenNI介面的點雲數據獲取
    3.2.5  PLY、LAS等常見數據格式與PCD的轉換
    3.2.6  利用Kinect2獲取點雲數據
  3.3  IO精通級實例解析
    3.3.1  ROS下進行點雲數據實時獲取與可視化
    3.3.2  自選設備scanCONTROL與PCL實時獲取與可視化點雲數據
    3.3.3  利用Tango進行點雲數據獲取
    3.3.4  基於Structure from Motion 的點雲數據獲取
第4章  k-d tree與八叉樹
  4.1  k-d tree和八叉樹的概念及相關演算法
    4.1.1  k-d tree概念及相關演算法
    4.1.2  PCL中k-d tree模塊及類
    4.1.3  八叉樹概念及相關演算法
    4.1.4  PCL中八叉樹模塊及類
  4.2  k-d tree與八叉樹入門級實例解析

    4.2.1  在PCL中如何實現快速鄰域搜索
    4.2.2  在PCL中如何實現點雲壓縮
    4.2.3  基於八叉樹的空間劃分及搜索操作
    4.2.4  無序點雲數據集的空間變化檢測
第5章  可視化
  5.1  PCL中visualization模塊及類
  5.2  可視化入門級實例解析
    5.2.1  簡單點雲可視化
    5.2.2  可視化深度圖像
    5.2.3  PCLVisualizer可視化類
    5.2.4  PCLPlotter可視化特徵直方圖
  5.3  可視化精通級實例解析
    5.3.1  PCL結合Qt使用框架
    5.3.2  PCL結合MFC使用框架
    5.3.3  客戶端瀏覽器上對點雲進行可視化
第6章  點雲濾波
  6.1  PCL中實現的濾波演算法及相關概念
    6.1.1  PCL中的點雲濾波方案
    6.1.2  雙邊濾波演算法
    6.1.3  PCL中filters模塊及類
  6.2  點雲濾波入門級實例解析
    6.2.1  使用直通濾波器對點雲進行濾波處理
    6.2.2  使用VoxelGrid濾波器對點雲進行下採樣
    6.2.3  使用StatisticalOutlierRemoval濾波器移除離群點
    6.2.4  使用參數化模型投影點雲
    6.2.5  從一個點雲中提取一個子集
    6.2.6  使用ConditionalRemoval或Radius-OutlierRemoval移除離群點
    6.2.7  CropHull任意多邊形內部點雲提取
  6.3  點雲濾波精通級實例解析：IPhone X手機外殼全尺寸檢測
    6.3.1  項目需求概述
    6.3.2  利用濾波可以實現的功能
第7章  深度圖像
  7.1  RangeImage概念及相關演算法
    7.1.1  深度圖像簡介
    7.1.2  PCL中RangeImage的相關類
  7.2  深度圖像入門級實例解析
    7.2.1  如何從一個點雲創建一個深度圖像
    7.2.2  如何從深度圖像中提取邊界
  7.3  深度圖像精通級實例解析點雲到深度圖的變換與曲面重建
第8章  關鍵點
  8.1  關鍵點概念及相關演算法
  8.2  關鍵點入門級實例解析
    8.2.1  如何從距離圖像中提取NARF關鍵點
    8.2.2  SIFT關鍵點提取
    8.2.3  Harris關鍵點提取
  8.3  關鍵點精通級實例解析：基於對應點分類的對象識別
第9章  採樣一致性
  9.1  隨機採樣一致性相關概念及演算法
  9.2  採樣一致性入門級實例解析
  9.3  採樣一致性精通級實例解析：兩兩點雲獲取設備自動標定

    9.3.1  項目需求概述
    9.3.2  具體實現
第10章  3D點雲特徵描述與提取
  10.1  特徵描述與提取的概念及相關演算法
    10.1.1  3D形狀內容描述子
    10.1.2  旋轉圖像
    10.1.3  PCL中特徵描述與提取模塊及類
  10.2  點雲特徵描述與提取入門級實例解析
    10.2.1  PCL中描述三維特徵相關基礎
    10.2.2  估計一個點雲的表面法線
    10.2.3  使用積分圖進行法線估計
    10.2.4  點特徵直方圖描述子
    10.2.5  快速點特徵直方圖描述子
    10.2.6  估計一點雲的VFH特徵
    10.2.7  如何從一個深度圖像中提取NARF特徵
    10.2.8  特徵描述運算元演算法基準化分析
    10.2.9  RoPs特徵
    10.2.10  基於慣性矩與偏心率的描述子
    10.2.11  BoundaryEstimation進行邊界提取
  10.3  點雲特徵描述與提取精通級實例解析
    10.3.13  D對象識別的假設驗證
    10.3.2  隱式形狀模型方法
    10.3.3  點雲數據視頻流的剛性物體位姿估計與跟蹤定位軟體
第11章  點雲配准
  11.1  PCL中實現的配准演算法及相關概念
    11.1.1  一對點雲配准
    11.1.2  對應估計
    11.1.3  對應關係去除
    11.1.4  變換矩陣估算
    11.1.5  迭代最近點演算法
    11.1.6  採樣一致性初始對齊演算法
    11.1.7  PCL中Registration模塊及類
  11.2  點雲配准入門級實例解析
    11.2.1  如何使用迭代最近點ICP演算法
    11.2.2  如何逐步匹配多幅點雲
    11.2.3  如何使用正態分佈變換進行配准
    11.2.4  互動式迭代最近點配准
    11.2.5  剛性物體的位姿估計
  11.3  點雲配准精通級實例解析
    11.3.1  如何將掃描數據與模板對象進行配准
    11.3.2  基於VFH描述子聚類識別與位姿估計
    11.3.3  動態庫封裝DIY介面與測試
    11.3.4  互動式多深度攝像頭標定軟體
第12章  點雲分割
  12.1  點雲分割概念及相關演算法
    12.1.1  聚類分割演算法
    12.1.2  基於隨機採樣一致性的分割
    12.1.3  PCL中Segmentation模塊及類
  12.2  點雲分割入門級實例解析
    12.2.1  在PCL中如何實現平面模型分割

    12.2.2  在PCL中如何實現圓柱體模型分割
    12.2.3  在PCL中如何實現歐式聚類提取
    12.2.4  基於區域生長的分割
    12.2.5  基於顏色的區域生長分割
    12.2.6  最小圖割的分割
    12.2.7  基於法線微分的分割
    12.2.8  基於超體素的點雲分割
    12.2.9  漸進式形態學濾波地面分割
    12.2.10  條件歐氏聚類點雲分割
  12.3  點雲分割精通級實例解析：運動對象分割與配准演算法實現
    12.3.1  代碼
    12.3.2  各個關鍵功能步驟分析
    12.3.3  運動分割與配准結果
第13章  點雲曲面重建
  13.1  surface模塊中實現的演算法及相關概念
    13.1.1  凸包演算法
    13.1.2  Ear Clipping三角化演算法
    13.1.3  貪婪投影三角化演算法
    13.1.4  移動立方體演算法
    13.1.5  泊松曲面重建演算法
    13.1.6  PCL中surface模塊及類
  13.2  點雲曲面重建入門級實例解析
    13.2.1  基於多項式平滑點雲及法線估計的曲面重建
    13.2.2  在平面模型上構建凸（凹）多邊形
    13.2.3  無序點雲的快速三角化
    13.2.4  基於B樣條曲線的曲面重建
  13.3  點雲曲面重建精通級實例解析：平面點雲的B樣條曲線擬合
    13.3.1  B樣條曲線和B樣條曲線擬合概述
    13.3.2  平面點雲B樣條曲線擬合詳細步驟
第14章  電力線巡檢
  14.1  電力線巡檢概述
    14.1.1  電力線巡檢介紹
    14.1.2  在電力線巡檢領域做的工作
  14.2  電力線巡檢應用實例解析
    14.2.1  電力線點雲獲取
    14.2.2  結果展示
    14.2.3  總結
第15章  文物古跡保護
  15.1  文物古跡保護概述
    15.1.1  文物古跡保護介紹
    15.1.2  在文物古跡保護領域所做工作
  15.2  文物古跡保護應用實例解析：博物館文物三維數字化
    15.2.1  應用概述
    15.2.2  具體實施步驟
    15.2.3  博物館文物三維數字化結果展示
    15.2.4  三維數字化總結
第16章  地形測量
  16.1  地形測繪概述
    16.1.1  地形測量介紹
    16.1.2  在地形測量領域所做工作

  16.2  地形測量應用實例解析：機載激光雷達在山區地質災害調查中的應用
    16.2.1  應用概述
    16.2.2  具體實施步驟
    16.2.3  激光雷達獲取地形數據結果展示
    16.2.4  激光雷達獲取地形數據總結
第17章  無人駕駛
  17.1  無人駕駛概述
    17.1.1  無人駕駛介紹
    17.1.2  在無人駕駛領域做的工作
  17.2  基於點雲數據獲取與處理技術的無人駕駛公司列表
第18章  逆向工程
  18.1  逆向工程概述
    18.1.1  逆向工程介紹
    18.1.2  在逆向工程領域所做工作
  18.2  逆向工程應用實例解析：汽車部件逆向工程
    18.2.1  汽車部件逆向工程概述
    18.2.2  汽車部件逆向工程解決方案
    18.2.3  汽車部件逆向工程結果展示
    18.2.4  汽車部件逆向工程總結
第19章  植物表型測量
  19.1  植物表型測量概述
    19.1.1  植物表型測量介紹
    19.1.2  在植物表型測量領域所做工作
  19.2  植物表型測量應用實例解析
    19.2.1  玉米果穗點雲分割
    19.2.2  玉米葉片點雲與莖稈點雲分離
    19.2.3  激光雷達林業資源調查
第20章  家畜表型測量
  20.1  家畜表型測量概述
    20.1.1  家畜表型測量介紹
    20.1.2  在家畜表型測量領域所做工作
  20.2  基於點雲數據的家畜表型測量應用實例解析
    20.2.1  家畜多視角體表點雲獲取
    20.2.2  基於點雲數據的家畜自動化體尺測點提取及互動式體尺測量
附錄：國內外點雲數據處理商業軟體集合
參考文獻

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