PCL 估计某些部分的法线方向错误

Question

我正在使用 PCL 来计算点云的法线。在Meshlab中，法线就是正确的，虽然所有法线都是从外到内，但我把它们全部颠倒一下就正确了。

但当我使用 PCL 执行此操作时，某些法线的方向是错误的，如左图所示。

为了更有意义，下面是使用 meshlab 和 PCL 重建的表面，使用 PCL 估计的法线，我无法得到正确的结果。

我的代码如下，我的示例 .ply 数据在这里，我的模型可以在这里找到，我尝试更改半径、邻居数量和质心位置，但无法解决此问题。

cout << "begin normal estimation" << endl;
NormalEstimationOMP<PointXYZ, Normal> ne;
pcl::search::KdTree<pcl::PointXYZ>::Ptr tree(new pcl::search::KdTree<pcl::PointXYZ>());
ne.setSearchMethod(tree);
ne.setNumberOfThreads(8);
ne.setInputCloud(filtered);
ne.setKSearch(15);
ne.setRadiusSearch(5);

Eigen::Vector4f centroid;
compute3DCentroid(*filtered, centroid);
ne.setViewPoint(centroid[0], centroid[1], centroid[2]);

PointCloud<Normal>::Ptr cloud_normals (new PointCloud<Normal>());
ne.compute(*cloud_normals);
cout << "normal estimation complete" << endl;

也许我应该调整一些其他参数？或者改用更好的方法？感谢您的关注！

Answer 1

您的视点位于对象的中间，而不是检测到点的位置。所有法线都朝向（或远离）视点，其想法是该点后面有一个固体物体。就你的情况而言，情况并非如此。

您可以将视点设置为实际检测到点的位置，并根据该点确定它们的方向。

如果这不是您的情况的选择，您可以尝试执行类似的操作。

1. 选择邻居搜索的半径

2. 从起点选择一个随机点，检查法线是否是您想要的方式并将其标记为完成（可能从云或点索引中删除）。

3. 然后选择其邻居并检查法线是否相同（点积为正）。如果没有，请翻转它们并将其标记为完成。

4. 找到这些点的邻居并对所有点重复。

这应该可以解决问题。调整半径，确保正确。您不想从“手指”的相对侧选择点。

AFAIK PCL 没有真正可靠的方法来确定组合“完整”扫描的法向方向。