05 ROS下的三維點雲資料處理（一）

01深度圖像與點雲的差別

1.深度圖像也叫距離影像，是指将從圖像采集器到場景中各點的距離（深度）值作為像素值的圖像。擷取方法有：雷射雷達深度成像法、計算機立體視覺成像、坐标測量機法、莫爾條紋法、結構光法。

2.點雲：當一束雷射照射到物體表面時，所反射的雷射會攜帶方位、距離等資訊。若将雷射束按照某種軌迹進行掃描，便會邊掃描邊記錄到反射的雷射點資訊，由于掃描極為精細，則能夠得到大量的雷射點，因而就可形成雷射點雲。點雲格式有*.las ;*.pcd; *.txt等。

深度圖像經過坐标轉換可以計算為點雲資料；有規則及必要資訊的點雲資料可以反算為深度圖像。

02點雲資料擷取方法總結

點雲是在空間中随機放置的3D點的集合。傳感器發出能量脈沖并乘以其傳回行程（TWTT，雙向行程時間）。知道了傳感器的位置以及脈沖的傳輸方向，就可以确定反射面的3D位置。傳感器還可以測量回波的強度，以估計反射表面的表面幾何形狀和材料成分。點雲可以直接使用，也可以轉換為2.5D網格，DTM或DSM。作為網格，與點雲相比，它可以更小，更熟悉并且更易于操作。

1.雷射雷達

以采集方式目前劃分為機載雷射雷達（直升飛機或小型飛機） 、地面雷射雷達（三腳架）、移動雷射雷達（背包或無人機/車）和太空雷射雷達（從船舶或ROV掃描聲納）。

2.攝影測量

可以使用一系列照片建立點雲，找到比對的點，并從中得出點雲。這是從博物館裡的一艘船模型的照片中得出的。傳統的攝影術使用高精度的相機和裝置來操縱照片，并且需要熟練的操作員。

3.運動結構（SFM）

是一種範圍成像技術。它指的是從可能與局部運動信号耦合的二維圖像序列估計三維結構的過程。SfM可以使用消費級相機和計算能力來快速，幾乎自動建立點雲。攝影不會穿透樹葉，是以最終的表面将為​DSM。

03總結

相機與雷射雷達傳感器相比，将優質的相機放在無人機上要便宜得多，是以，如果可以與DSM一起活動并且沒有地面點，或者以其他方式擷取地面點，則這提供了很大的潛力。