# PointCloudV2

**Repository Path**: null_552_0547/point-cloud-v2

## Basic Information

- **Project Name**: PointCloudV2
- **Description**: 三维图像点云处理软件
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: AGPL-3.0
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 2
- **Created**: 2025-07-31
- **Last Updated**: 2025-07-31

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# README

## 介绍

三维激光点云图像系统：实现了针对实验室的设备的上位机软件开发，使用C++Qt完成软件界面开发，使用以太网实现对传感器的数据控制和参数控制，并且使用pcl点云库OpenCV库作为主要的第三方库。最终实现三维场景地图的重建工作，主要的算法思想是点云拼接和点云赋色。

## 硬件部分

### 相机

相机使用的大恒水星ME2P-560-21GM/C-P，分辨率为2600×2160，帧率为21帧。相机快门类型为Global shutter。[产品主页面](https://daheng-imaging.com/show-108-2058-1.html)。

### 电机

电机使用的是MINTASCA的伺服电机QDD Pro-PR60-50-90，并且同时使用1：100的减速器，[产品主页面](http://wiki.mintasca.com/wiki/cn/index.html#!index.md#产品系列)。

### 雷达

雷达使用速腾激光雷达RS-Helios-5515机械式激光雷达，32线，10Hz/20Hz,一周点云57600，水平视场角$360\degree$，水平角分辨率$0.2\degree/0.4\degree$，垂直视场角（FOV）$70\degree(-55\degree~+15\degree)$，垂直角分辨率最大$1.33\degree$，[产品主页面](https://www.robosense.cn/rslidar/RS-Helios)。

### 整体硬件

<img src="https://gitee.com/sqh1190303323/PictureBed/raw/master/img/202305271657049.png" style="zoom: 50%;" />

<center>硬件设备的正视图</center>

<img src="https://gitee.com/sqh1190303323/PictureBed/raw/master/img/202305271701712.png" style="zoom: 50%;" />

<center>设备硬件的俯视图</center>

## 软件部分

### 环境配置

本软件使用的是vs2022进行开发所以接下来的环境配置都将在vs2022下进行

#### 1. Qt环境配置

软件使用的是Qt5.15.2，windows下安装请参考[软件的安装教程](https://blog.csdn.net/Qi_1337/article/details/121249717)，并且需要讲Qt配置到系统的环境变量中

>D:\Qt\5.15.2\msvc2019_64\bin

将上述的路径换成自己的安装路径配置到系统的环境变量中。

再将Qt集成到vs2022中使用插件Qtvstools,请参考[具体的配置方法](https://blog.csdn.net/ta14125879/article/details/122650941)。

#### 2. PCL环境配置

PCL版本使用的是PCL-1.11.0，在[官方git](https://github.com/PointCloudLibrary/pcl/releases)上找到1.11.0版本下载Windows对应的*PCL-1.11.0-AllInOne-msvc2019-win64.exe*和*pcl-1.11.0-pdb-msvc2019-win64.zip*两个安装包，双击exe文件进行安装，将pdb文件解压复制到安装路径下的bin文件下。

>%OPENNI2_REDIST64%
>
>D:\pcl\bin
>
>D:\pcl\3rdParty\Boost
>
>D:\pcl\3rdParty\Eigen\eigen3
>
>D:\pcl\3rdParty\VTK\bin

将上述路径换成自己的安装路径配置到系统的环境变量中。

同时需要在vs2022中针对该项目完成环境配置的更改

"右键PointCloud_v2->属性->VC++目录->包含目录"更改包含目录中的所有相关的目录换成自己的PCL库安装路径。

>D:\pcl\include\pcl-1.11
>
>D:\pcl\3rdParty\Boost\include\boost-1_73
>
>D:\pcl\3rdParty\Eigen\eigen3
>
>D:\pcl\3rdParty\FLANN\include
>
>D:\pcl\3rdParty\Qhull\include
>
>C:\Program Files\OpenNI2\Include
>
>D:\pcl\3rdParty\VTK\include\vtk-8.2

"右键PointCloud_v2->属性->VC++目录->库目录"更改所有的库目录中相关路径换成自己的PCL安装路径。

>D:\pcl\lib
>
>D:\pcl\3rdParty\Boost\lib
>
>D:\pcl\3rdParty\FLANN\lib
>
>D:\pcl\3rdParty\Qhull\lib
>
>D:\pcl\3rdParty\VTK\lib
>
>C:\Program Files\OpenNI2\Lib

"右键PointCloud_v2->属性->链接器->输入->附加依赖项"将所有的pcl/lib中的debug对应的库文件名（如果使用的版本和项目的相同不需要更改）。注意库文件名对应的debug/release应该与整个项目的属性的配置相同。

#### 3. VTK环境配置

为了使用QVTKWidget来在Qt中使用点云显示接口，这里使用VTK-8.2.0完成QVTKWidget插件的获取，请参考[具体的VTK配置](https://blog.csdn.net/annjeff/article/details/88597051)。

在配置之后可以将VTK-install下全部的文件替换PCL-1.11.0/3rdparty/VTK下的文件，注意替换的时候需要备份，将3rdparty/VTK/lib中对应的库文件名复制到项目属性的连接器中，需要注意是Release版本还是Debug版本。同时需要将VTK安装目录下的plugins\designer\QVTKWIdgetPlugin.dll复制到Qt Creator的msvc2019_64\plugins\designer\文件夹下，从而在Qt中使用这个插件。

#### 4. OpenCV环境配置

本软件使用的Opencv版本为Opencv4.5.5，请参照[具体的配置方法](https://blog.csdn.net/m0_61897853/article/details/122609454)。[官网](https://opencv.org/releases/)。

#### 5. npcap环境配置

本软件使用的npcap使用的版本为1.75，请参照[具体的配置方法](https://blog.csdn.net/qq_38177553/article/details/104751807)。将npcap配置到系统环境变量，然后配置到软件的环境中。

>   D:\npcap
>
>   D:\npcap\Include
>
>   D:\npcap\Lib\x64

换成自己的安装路径，无需更改链接器中的lib名称。

#### 6. 相机环境配置

直接安装大恒水星的SDK的对应的exe执行安装就可以。[官网](https://www.daheng-imaging.com/downloads/softwares/)。

<img src="https://gitee.com/sqh1190303323/PictureBed/raw/master/img/202305271907564.png" style="zoom:50%;" />

<center>软件下载</center>

### 功能介绍

在配置完环境之后，在连接对应的以太网**TP-LINK_5G_D7BC**或**TP-LINK_2.4G_D7BB**，在正确连接之后在"control panel->网络和Internet->查看网络状态和任务->WLAN->详细信息->IPv4地址"，然后在[雷达1设置网站](http://192.168.1.200)和[雷达2设置网站](http://192.168.1.201)设置对应的IP。

<img src="https://gitee.com/sqh1190303323/PictureBed/raw/master/img/202305271927581.png" style="zoom:33%;" />

<center>激光雷达IP设置</center>

<img src="https://gitee.com/sqh1190303323/PictureBed/raw/master/img/202305271937626.png" style="zoom:33%;" />

<center>以太网连接的IP地址</center>

IP正确之后，运行程序，在Debug模式下会有控制台来显示调试信息。本软件的上位机功能模块图如下所示：

<img src="https://gitee.com/sqh1190303323/PictureBed/raw/master/img/202305271930538.png" style="zoom:50%;" />

<center>软件的功能模块图</center>

<img src="https://gitee.com/sqh1190303323/PictureBed/raw/master/img/202305271932281.png" style="zoom:50%;" />

<center>软件的界面图</center>

界面各部分介绍如下：

1： 工具栏用于控制整个点云显示的视角变换。

2： 用于在渲染图，点云实时显示，相机控制显示之间进行切换。

3： 工具栏主要包含文件的保存和打开，点云处理和清除，实时点云渲染情况，点云每个点的尺寸的变换。

4： 激光雷达的控制dock栏，主要包含激光雷达的启停采集控制，激光雷达的信息的获取和设置。

5： 工具栏用于dock栏的显示和隐藏。

6： 电机的控制dock栏，用于初始化电机，实时显示电机位置信息，控制电机运动。

###使用方法

#### 1. 单站扫描

单站扫描中使用如果无需显示色彩信息，可以直接在电机的控制Dock栏中完成电机的控制。

"Inition"是对电机的初始化，初始化完成之后可以正常使用，第一次初始化的时间会长一点，如果最后显示电机初始化失败，关闭程序重新打开就可以正常初始化。

"Get"是获取电机的绝对位置信息，可以实时的显示在Message表中

"test"使得电机按照预先定义的路线完成一次运动。

如果需要自定义的控制电机的运动对两个电机分别的运动，可以直接在Position_1 control中输入数字之后按enter之后就可以完成。

<div>
	<center>
	<img src="https://gitee.com/sqh1190303323/PictureBed/raw/master/img/202305271939352.png" style="zoom: 33%" />
	<br>
	电机控制界面
	</center>
</div>


<div><table frame=void>
	<tr>
		<td><div><center>
			<img src="https://gitee.com/sqh1190303323/PictureBed/raw/master/img/202305271940706.png" style="zoom: 80%" />
			<br>
			电机初始化失败
		</center></div></td>
		<td><div><center>
			<img src="https://gitee.com/sqh1190303323/PictureBed/raw/master/img/202305271940150.png" style="zoom: 80%" />
			<br>
			电机初始化成功
		</center></div></td>
	</tr>
</table><div>


对于相机的控制，点击相机的Tab界面，在相机界面中使用的流程为"打开设备->开始采集->停止采集->关闭设备",必须要在接受的时候关闭相机设备，否则控制程序将出现问题，此时需要重启硬件设备才能正常运行。
<div>
	<center>
		<img src="https://gitee.com/sqh1190303323/PictureBed/raw/master/img/202305271954401.png" style="zoom: 50%" />
		<br>
		相机控制界面
	</center>
</div>
对于雷达的控制在雷达控制dock栏界面中完成：

"startCollect"用于开始采集点云数据。

"stopCollect"停止采集点云数据。

"Get Left Info"显示雷达参数。

"Set Left Lidar"设置雷达参数。

"pro Current Point Cloud"处理采集得到的点云数据。

"clear Current Point Cloud"清楚当前保存的点云数据。

<table>
    <tr>
    <td><center><img src="https://gitee.com/sqh1190303323/PictureBed/raw/master/img/202305272001840.png" style="zoom: 50%">
        </center></td>
    </tr>
    <tr><td><center><img src="https://gitee.com/sqh1190303323/PictureBed/raw/master/img/202305272002997.png" style="zoom: 50%">
        </center></td></tr>
</table>

<center>雷达控制和点云处理</center>

#### 2. 多站扫描

多站扫描需要通过文件读取来导入点云文件数据，因为将多站点云扫描看作多个单站点云数据的配准，因此多站扫描的使用需要在多个单站扫描的基础上，"Clear Current Point Cloud->Open Current Point Cloud-> Pro Current Point Cloud"。