在C++中删除矢量中三维点的重复项

Removing duplicates of 3D points in a vector in C++

本文关键字：C++ 删除 三维      更新时间：2023-10-16

我处理的是一个点云，即点的矢量，作为计算的结果，它包含重复的点（最多为云大小的10%）。

我的实现是根据x、y和z值对这些点进行排序，然后使用std::unique函数。然而，生成的云仍然包含重复项，即使排序本身似乎正在工作。

这是关键代码

bool comparePoint(pcl::PointXYZINormal p1, pcl::PointXYZINormal p2){
if (p1.x != p2.x)
    return p1.x > p2.x;
else if (p1.y != p2.y)
    return  p1.y > p2.y;
else
    return p1.z > p2.z;
}
bool equalPoint(pcl::PointXYZINormal p1, pcl::PointXYZINormal p2){
    if (p1.x == p2.x && p1.y == p2.y && p1.z == p2.z)
        return true;
    return false;
}
void KDsearch::cullDuplePoints(){
    std::sort(points.begin(), points.end(), comparePoint);
    std::unique(points.begin(), points.end(), equalPoint);
}

这里是输出点云（x、y和z坐标）的部分提取：

1.96828 -535.09515 2794.8391
1.96627 -636.95264 2914.0366
1.96627 -636.95264 2914.0366
1.9651 108.77433 2350.9841
1.9651 108.77433 2350.9841
1.9642299 -206.19427 5618.4629
1.9642299 -206.19427 5618.4629
1.96386 -1880.3784 1346.0654

那么，是unique不能正常工作，还是在我的同等条件下出现了错误？

点本身也包含法线坐标，但它们对于剔除并不重要，所以我没有在代码中使用它们。

std::unique不删除任何内容，它只移动元素，并在修改后的集合中返回一个迭代器"超过"唯一间隔的末尾
（未指定经过返回迭代器的集合的实际内容。）

您需要明确删除重复项：

std::sort(points.begin(), points.end(), comparePoint);
auto unique_end = std::unique(points.begin(), points.end(), equalPoint);
points.erase(unique_end, points.end());

您还需要小心浮点比较。

您的问题是比较浮点数是否相等总是一项困难的练习。你可能会发现你的观点实际上是（例如）：

1.965100000001 108.77433 2350.9841
1.965099999999 108.77433 2350.9841

而这些并不平等。

如果你想把点视为"相等"，如果它们之间的距离在0.00001以内，你会遇到这样的问题，即你的"相等"条件是不可传递的。（0.0000,0,0）与（0.000000009999,0,0）和（0.00009999,0,0。总的来说，这是一个很难解决的问题。祝你好运

如果您对坐标值有所了解（例如，坐标值以毫米为单位，精确到100纳米），则可以四舍五入到最接近的100；nm，并且存储一样长。因此：

struct IntPoint {
   const static double ScaleFactor = 10000;
   long long x,y,z;
   IntPoint(const pcl::PointXYZINormal &p)
      : x(llround(p.x*ScaleFactor ))
      , y(llround(p.y*ScaleFactor ))
      , z(llround(p.z*ScaleFactor ))
    {}
};

将你的点云转换为IntPoint，然后你的排序+唯一（+擦除）就可以了。

要清除重复项：您可以执行：

sort(point.begin(), point.end());
point.erase(unique(point.begin(), point.end()), point.end());

或者只创建一个集合，根据定义，该集合只包含向量元素中的唯一元素：

std::set<type> all_unique(point.begin(), point.end());

要比较浮点数：考虑到浮点数的数学性质1，以及由其机器二进制表示继承的问题2在比较浮点数时，您最终只能得到一个解决方案，即在精度值epsilon内进行比较。

因此，如果你想比较和排序float x1和float x2，这是你的坐标，你可以通过：

x1 - x2 < epsilon

其中epsilon是您想要的精度。在您的情况下，只是为了举例说明，函数equalPoint()可以修改为：

bool equalPoint(pcl::PointXYZINormal p1, pcl::PointXYZINormal p2){
    // equal up to the third digit after the decimal point
    float eps = 0.001;
    if ((p1.x -p2.x) < eps && (p1.y - p2.y) < eps && (p1.z - p2.z) < eps)
        return true;
    return false;
}

1.它们可以相差很小的量，不像整数那样，整数是四舍五入的，很容易比较

2.计算机不能完美地映射真实的浮点数，这一事实的结果用截断、舍入来表示

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