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01_about_pcl.md

File metadata and controls

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Point Cloud Library (PCL) とは

ポイントクラウド（point cloud, 点群）を処理するためのライブラリ
参考

ポイントクラウド：物体などを点の集合で表現したもの

PCLのデータ構造

PCLを扱う中で様々なデータ構造が出てきます．その中からいくつかを紹介していきます．

1. PointCloud

点群データを管理するためのデータ構造であり，様々な点群情報に合わせ，たくさんの型が用意されている．
もっともシンプルなのがPointXYZ型である．これは，3D xyz情報のみを表すため，最もよく使用されるデータ型の1つです．
ユーザーは，たとえばx座標にアクセスするために，points[i].data[0] またはpoints[i].xと指定するとアクセスできます．

union
{
  float data[4];
  struct
  {
    float x;
    float y;
    float z;
  };
};

【 宣言例 】

pcl::PointCloud<pcl::PointXYZRGB>::Ptr cloud (new pcl::PointCloudpcl::PointXYZRGB);
pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr cloud (new pcl::PointCloudpcl::PointXYZ);
pcl::PointCloud<pcl::PointXYZI>::Ptr cloud (new pcl::PointCloudpcl::PointXYZI);

/* 以下のように略して記述することも可能 */
typedef pcl::PointXYZ PointT;
typedef pcl::PointCloud<PointT> PointCloud;

PointCloud::Ptr cloud (new PointCloud());

他にも3D xyz情報とRGBA情報が含むPointXYZRGBA型や表面の法線と曲率とともにXYZデータを保持するNormalTormal型などがある．
その他の型については，以下を参照．

2. PointIndices

配列の要素番号が保持されるデータ構造である．
これは，クラスタリングの結果や平面検出でのインライア・アウトライアの格納するときに使われる．

PointIndicesは，PointCloudの点群情報が格納されれいるデータ(points)の要素番号を記録することにより，xyz情報やRGBA情報などの情報を持たないため，データ量の節約になる利点がある．

【 宣言例 】

pcl::PointIndices::Ptr inliers (new pcl::PointIndices);

/* クラスタリングなどの複数のPointIndicesを使うとき */
std::vector<pcl::PointIndices> cluster_indices;

※ インライア・アウトライア

3.ModelCoefficients

平面検出など行うときに平面や線などの各モデル合わせたパラメータ(係数)が格納されるデータ構造である．
例えば，平面の場合のパラメータは4つ（xyz座標空間上の平面の方程式は，ax+by+cz+d=0 ）．

【 宣言例 】

pcl::ModelCoefficients::Ptr coefficients (new pcl::ModelCoefficients);

PCLをROSのパッケージで使うには

ROSパッケージを作成

PCLを使用したROSパッケージを作成するためには，"pcl_ros" "pcl_conversions"の2つのライブラリが必要になります

例

$ cd ~/catkin_ws/src
$ catkin_create_pkg my_pcl_tutorial_ros pcl_ros pcl_conversions roscpp rospy sensor_msgs std_msgs visualization_msgs

"CMakeLists.txt"と"package.xml"への追記

  • パーティクルフィルタの機能(pcl/tracking/tracking.hなど)を使用するときに"CMakeLists.txt"に以下を追記する必要があります
find_package (PCL 1.8 REQUIRED)
set(PCL_INCLUDE_DIRS /usr/local/include/pcl-1.8)  #Specify pcl1.8 path
add_definitions(${PCL_DEFINITIONS})

include_directories( ... ${PCL_INCLUDE_DIRS})

target_link_libraries( ... ${PCL_LIBRARIES})    # 必要な場合がある

※catkin_makeで「undefined reference to "pcl::〜"」などが出る場合は，「target_link_libraries( ... ${PCL_LIBRARIES}) 」が必要になります．

また，"package.xml"に以下を追記する必要があります

 <build_depend>libpcl-all-dev</build_depend>
 <exec_depend>libpcl-all</exec_depend>

本パッケージでも，同様の記述が書かれています.

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