孔检测算法

Question

我有一组代表下水道的3D点。这些点是通过激光识别产生的。我想要实现的是一组点，检测下水道上的洞（下水道的一面墙应该有一个洞）。一旦找到那个洞，就决定是否清洁（当一个洞几乎为圆形时，据说它是干净的（见下图））。

第一幅图像从鸟瞰图中表示下水道的一组点

第二张图显示了侧视图，其中可以部分看到孔

最后，我附上并展示了洞应该是什么样的图像（圆形或一边或多边不是圆形）

我想到计算每对连续点的角度（它们产生的线的角度）。在这种情况下，我可以确定下水道的四面墙并删除角落，因为它们没用。完成后，将每个墙的每组点投影到一个平面，并使用最大的空圆算法。在洞壁中，它会检测到最大半径，因此我知道洞在哪个墙上。

这只是一个想法，可能无效。我非常感谢有关如何关注这个问题的一些想法，任何类型的信息都会非常有用。

我正在使用Visual Studio和PCL以防万一。

我不是在寻找一种能够获得距离其他点最远的点的算法。我想要任何可以解决我问题的解决方案。

谢谢你，Alex。

Answer 1

看起来您正在直接使用点云。如果首先对其进行三角剖分以创建曲面，则可能会更容易。您可能需要先进行清理以除去异常值并进行一些本地过滤。然后，您可以非常轻松地计算边界-仅连接到一个三角形的边。这将有助于您确定潜在的孔，因为这些孔将被边界边缘包围。

您可以通过计算圆度度量来检测“干净”的孔。例如，对于闭合曲线，您可以计算最大直径D =最远点对与区域A之间的距离-使用此formula。那么比率（pi D ^ 2）/（4 A）应该接近1。