포인트 클라우드 정상 추정

기능 설명

이 연산자는 입력 포인트 클라우드 데이터의 각 점에 대한 표면 법선 벡터를 추정하는 데 사용됩니다.

법선 벡터는 한 점의 국부 표면에 수직인 3D 벡터로, 해당 점의 방향을 나타냅니다.

연산자는 K-최근접 이웃 기반 방법을 사용합니다. 포인트 클라우드의 각 점에 대해 가장 가까운 K개의 이웃을 찾은 다음 이러한 이웃을 통해 국부 평면을 맞춥니다. 이 평면의 법선 벡터가 해당 점의 추정된 법선 벡터로 사용됩니다.

사용 시나리오

  • 특징 추출: 법선 벡터와 그 분포는 포인트 클라우드 일치, 분할 및 인식 작업 등에 사용할 수 있는 중요한 기하학적 특징입니다.

  • 평면 맞춤 및 감지: 법선 벡터 정보는 평면 영역을 식별하고 분할하는 데 도움이 됩니다.

  • 표면 분석: 객체의 표면 곡률, 평활도 등을 분석합니다.

  • 로봇 파지: 객체 표면의 파지 가능성을 판단하거나 파지 자세를 계산할 때 법선 벡터 정보가 필요할 수 있습니다.

입력 및 출력

입력 항목

포인트 클라우드 : XYZ 좌표 정보만 포함하는 입력 포인트 클라우드 또는 포인트 클라우드 목록입니다.

출력 항목

노멀 포인트 클라우드로 : 출력 포인트 클라우드 또는 포인트 클라우드 목록입니다. 원래 XYZ 좌표 외에도 각 점에는 추정된 법선 벡터 정보가 추가됩니다.

매개변수 설명

  • 계산량: 법선 추정은 점별로 계산됩니다. 포인트 클라우드의 점이 많을수록, K 값이 클수록 계산 시간이 길어집니다.

  • 시점 중요성: 일관된 법선 벡터 방향을 보장하려면 올바른 시점을 설정하는 것이 중요합니다.

전망대

매개변수 설명

계산된 법선 벡터 방향을 조정하는 데 사용되는 3D 좌표 [X, Y, Z]를 정의하며, 일반적으로 카메라 좌표계의 원점 [0, 0, 0]입니다.

튜닝 설명

법선 벡터에는 두 가지 가능한 방향(표면 내부 또는 외부를 가리킴)이 있습니다. 연산자가 초기 법선 벡터를 계산한 후 현재 점에서 시점까지의 벡터와 초기 법선 벡터 사이의 각도를 계산합니다. 각도가 90도보다 크면 연산자는 법선 벡터를 반전시켜 법선 벡터가 일반적으로 시점 방향을 가리키도록 합니다.

매개변수 범위

기본값: [0,0,0]

검색 수

매개변수 설명

각 점에 대한 법선 벡터를 추정할 때 찾아야 하는 주변 이웃 점의 수입니다. 이러한 이웃은 작은 평면을 맞추는 데 사용되며 해당 평면의 법선 벡터가 해당 점의 법선 벡터가 됩니다.

튜닝 설명

  • 검색 수의 선택은 법선 벡터 추정의 안정성과 국부적 세부 정보에 대한 민감도에 영향을 미칩니다.

  • 검색 수가 작을수록 국부적 세부 정보에 더 민감하여 날카로운 가장자리나 곡률이 높은 영역의 법선 변화를 더 잘 반영할 수 있지만 노이즈에도 더 민감하여 추정된 법선 벡터가 충분히 부드럽지 않을 수 있습니다.

  • 검색 수가 많을수록 더 넓은 이웃을 고려하여 추정된 법선 벡터가 더 부드럽고 노이즈에 덜 민감해집니다. 그러나 일부 세부 특징이 부드러워져 가장자리에서 법선 벡터 전환이 덜 날카로워질 수 있습니다.

    적절한 검색 수는 포인트 클라우드의 밀도, 노이즈 수준 및 응용 프로그램 요구 사항에 따라 선택해야 합니다.

매개변수 범위

[0, 1000000], 기본값: 15