kdtree概念
kd-tree或者k維樹是電腦科學中使用的一種資料結構，用來組織表示k維空間中點的集合。它是一種帶有其他約束條件的二分查詢樹。kd-tree對於區間和近鄰搜尋十分有用。一般位於三維空間中的鄰域搜尋常用kd-tree，因此本文中所有的kd-tree都是三維的kd-tree。
圖一kd-tree也是二叉樹的一種，首先我們先選定乙個維度用於第一次分類，如圖一所示，我們先選擇x維度方向作為分類方向，隨機選取乙個值使得小於該值的點位於左邊，大於該值的點位於右邊。在左右區域分別再對第二個維度進行分類，這裡以y軸方向作為第二維度，同理根據y分類設定z軸方向為第三維度進行分類。
kd-tree資料結構定義
node-data:資料向量，資料集中某個資料點，是n維向量（總維度，unsigned int）kd-tree優化range:空間向量，該節點所代表的的空間範圍（二維陣列）
split:整數，垂直於分割超平面的方向軸序號（int）
left:k-d樹，由位於該節點分割超平面左側子空間內所有點構成的k-d樹（tuple）
right:k-d樹，由位於該節點分割超平面右側子空間內所有點構成的k-d樹（tuple）
parent:k-d樹，父節點（auto）
方案一：kd-tree通過不同維度劃分資料，節點的選擇顯得尤為重要。我們可以想象一組點雲，並不是完全隨機離散的，只在某一維度上點雲分布較為離散，其餘維度相對集中。以三維空間為例，一組類似球狀的點雲在求每個方向的子節點能保證效率是最高的，但是資料接近乙個平面時，在其中乙個維度的劃分就顯得十分困難。pcl示例：解決方法：首先，對於點雲分布不集中的那一維度來說，方差較大，我們可以通過最大方差法選擇每次需要分類的維度，即在每次進行新的劃分之前，我們通過判斷方差選擇在哪個維度上進行劃分。
方案二：為了保證每次選擇的節點盡量位於中間位置，也就是讓二叉樹盡量為二叉平衡樹，從而保證節點兩側的點雲數目大致相等。
解決方法：在選取節點前，我們對資料進行排序，選取中位數作為節點，這樣就能保證兩側資料大致相等。
#include #include #include #include #include int main(int argc, char**ar**)
pcl::kdtreeflannkdtree;//迴圈建立kd-tree物件
kdtree.setinputcloud(cloud); //設定搜尋空間即輸入點雲
pcl::pointxyz searchpoint; //定義查詢點，並隨機賦值
searchpoint.x = 1024.0f* rand() / (rand_max + 1.0f);
searchpoint.y = 1024.0f* rand() / (rand_max + 1.0f);
searchpoint.z = 1024.0f* rand() / (rand_max + 1.0f);
// k近鄰搜尋
int k = 10;
std::vectorpointidxnknsearch(k); //儲存查詢點近鄰索引
std::vectorpointnknsquareddistance(k);//儲存近鄰點對應平方距離
// 列印查詢點鄰域內的k個鄰近點
std::cout << "k nearest neighbor search at (" << searchpoint.x
<< " " << searchpoint.y
<< " " << searchpoint.z
<< ") with k=" << k << std::endl;
if (kdtree.nearestksearch(searchpoint, k, pointidxnknsearch, pointnknsquareddistance) > 0)
// 在半徑r內搜尋近鄰
std::vectorpointidxradiussearch; //儲存查詢點近鄰索引
std::vectorpointradiussquareddistance;//儲存近鄰點對應平方距離
float radius = 256.0f* rand() / (rand_max + 1.0f);
// 列印查詢點鄰域r範圍內的鄰近點
PCL的kdtree查詢的示例應用
首先使用系統時間初始化rand 函式的種子，然後用隨機資料填充點雲物件 srand time null pcl pointcloud ptr cloud new pcl pointcloud generate pointcloud data cloud width 1000 cloud height...
介紹KdTree演算法
入門，學習kdtree 首先，這是一種分割k維資料空間的資料結構，目的是能夠快速查詢某個資料，是一種帶有約束得二分查詢樹，能起到一種加速作用。首先插上這張圖，一張我看了n多部落格都用的經典圖 在此處用最簡單得二維資料來介紹，其餘同。假設有6個二維資料點，資料點 位於二維空間內 如圖1中黑點所示 k ...
PCL系列2 Kd Tree的使用
include kdtree近鄰搜尋 include 檔案輸入輸出 include 點型別相關定義 include 視覺化相關定義 include include int main 2.原始點雲著色 for size t i 0 i cloud points.size i 3.建立kd tree p...