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pcfitplane

 

donferrnando
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     Beitrag Verfasst am: 11.09.2017, 16:44     Titel: pcfitplane
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Hallo zusammen,

ich arbeite gerade an der analyse von PointClouds (PC) aus Lidar Daten. Leider war der Lidar nicht 100% im Wasser montiert, bzw dadurch das der Lidar für die Messungen auf einem Traktor montiert wurde und der auf dem Acker auch ein wenig hin und her wackelt, hab ich in meinen Daten immer einen leichten Neigungswinkel entlang der X-Achse, der dooferweise von PC zu PC unterschiedlich ist.

Ich weiß wie man diesen Winkel über eine Rotationsmatrix korrigieren kann, aber da ich mehrere 1000 PC's analysieren muss, suche ich nach einer automatisierten Lösung. Dabei bin ich auf "pcfitplane" gestoßen, weil man hier mit einem Referenzvektor arbeiten kann. Was ich nun machen möchte ist die vorhandene PC an den Referenzvektor anpassen, der entlang der X-Achse geht und keinen Winkel hat bzw. immer den gleichen Z-Wert.

Allerdings verstehe ich die offizielle Beschreibung ( https://de.mathworks.com/help/vision/ref/pcfitplane.html#bus0jhx ) nicht richtig oder bin mit pcfitplane ganz auf dem Holzweg, aber wie es aussieht kann ich mit pcfitplane nur gewisse ebenen aus der PC heraus schneiden? Irgenwie komme ich gerade nicht weiter und hoffe hier hat jemand einen Rat!

Viele Grüße,

Robert
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Jan S
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     Beitrag Verfasst am: 16.09.2017, 16:03     Titel: Re: pcfitplane
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Hallo donferrnando,

Es wäre hilfreich, wenn Du direkt angibst, welche Daten Du zur Verfügung hast. Vielleicht eine Matrix mit Z-Werten zu bestimmten X und Y Koordinaten? Dann könnte man leicht die Rotation finden, die eine durch diese Punkte gefittete Ebene parallel zum Boden kippt.

Gruß, Jan
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donferrnando
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     Beitrag Verfasst am: 18.09.2017, 09:51     Titel:
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Hallo Jan,

"Vielleicht eine Matrix mit Z-Werten zu bestimmten X und Y Koordinaten? Dann könnte man leicht die Rotation finden, die eine durch diese Punkte gefittete Ebene parallel zum Boden kippt.?"

Genau so verhält es sich. Wäre super wenn du mir sagen könntest wie man das macht.

Grüße, Robert
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donferrnando
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     Beitrag Verfasst am: 23.10.2017, 13:42     Titel:
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Hallo,

ich würde das Thema gerne wieder aufleben lassen...hab leider immernoch keine Lösung für das Problem gefunden!

Viele Grüße,

robert
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Andreas Goser
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     Beitrag Verfasst am: 23.10.2017, 15:35     Titel:
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Das hört sich nach einer Fragestellung an, die im Zweifel der MathWorks Support oder ein Applikationsingenieur beantworten können sollte. So hilfreich Communities sind, so wenig ist garantiert, dass man eine Antwort bekommt.

Andreas
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Jan S
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     Beitrag Verfasst am: 23.10.2017, 17:04     Titel:
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Hallo donferrnando,

Mir ist immer noch nicht klar, welche Inputs Du genau hast. Eigentlich ist das Fitten einer Eben z.B. per SVD nicht schwierig. Wenn Du dann den Normalen-Vektor der Ebene hast, kannst Du die Rotationsachse bestimmen (senkrecht auf Z und der Normalen) und den Winkel.
Aber wie gesagt, mir sind Inputzs und das gewünschte Output noch nicht klar.

Gruß, Jan
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donferrnando
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     Beitrag Verfasst am: 30.10.2017, 22:51     Titel:
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Hallo Jan,

mein Input ist eine Mx3 Matrix. Erste Spalte enstpricht den X-Werten, zweite Spalte den Y-Werten und die dritte Spalte den Z-Werten.

Ich hab mal ein Bild angehängt mit der Seitenansicht einer Punktewolke, mit denen ich gerade arbeite. Die horizontale Achse entspricht den X-Werten und die vertikale Achse den Z-Werten.

Wie du siehst hab ich entlang der horizontalen Achse einen Winkel drin und diesen Winkel möchte ich bestimmen und die Punktewolke auch um diesen Winkel drehen. Letzteres weiß ich wie das funktioniert, nur wie man den Winkel ausliest weiß ich nicht.

Grüße,

Robert

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donferrnando
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     Beitrag Verfasst am: 05.11.2017, 18:19     Titel:
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Hallo,

falls es noch nicht ganz deutlich sein sollte, was ich erreichen möchte, vllt bringt das angehängt Bild Klarheit.

Grüße,

Robert

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donferrnando
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     Beitrag Verfasst am: 18.11.2017, 23:59     Titel:
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Hallo Zusammen,

mit Hifle von Matlab Answers hab ich es nun doch noch hin bekommen und zwar mit dem code den Matt am 13.08.2015 gepostet hat:

https://de.mathworks.com/matlabcent.....s-parallel-to-the-x-y-pla

Code:

    XYZ=[x,y,z];

    %%plane fit
    c=mean(XYZ,1);
    Pc=bsxfun(@minus,XYZ,c);    
    [~,~,V]=svd(Pc,0);
    n=V(:,end);  %normal
    n=n*sign(dot(n,[0,0,1])); %orientation convention

    %rotate/align with xy-plane
    u=cross(n,[0,0,1]);
    deg=acosd(dot(n,[0,0,1]));
    XYZnew=AxelRot(XYZ.',deg,u,[0,0,0]).';
 


Zunächst hat der Code bei mir nicht richtig funktioniert, wenn ich ihn auf meine Rohdaten angewendet habe. Warum auch immer hat er dann einen falschen Winkel ausgelesen und auch in die falsche Richtung gedreht.

Der Code funktioniert aber wunderbar, wenn man ihn auf eine Ebene anwendet, die man aus der ursprünglichen Point Cloud extrahiert hat.

Das hab ich mit pcfitplane gemacht. In meinem Fall sieht der Code so aus:

Code:

pt1=pointCloud(raw);
maxDistance = 100;
referenceVector = [0,0,1];
maxAngularDistance = 10;

[model1,inlierIndices,outlierIndices] = pcfitplane(pt1,maxDistance,referenceVector,maxAngularDistance);
plane1 = select(pt1,inlierIndices);

plane1.Location;
XYZ=ans;
 


Damit konnte ich dann den Winkel auslesen und mit AxelRot die Rohdaten korrigieren. Smile

Hoffe das Hilft dem ein oder anderen, der auch mal vor diesem Problem steht!

Viele Grüße,

Robert







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