点云数据_基本情况

电磁波和光波

 长波
 中波
 短波
 分米波
 厘米波
 毫米波
    毫米波指波长介于1~10mm的电磁波
    毫米波的波长介于厘米波和光波之间 
       毫米波雷达频段为24GHz（用于短中距离雷达，15-30米）和77GHz（用于长距离雷达，100-200米）
 光波  
     红外线
 	可见光
 	紫外线
 	X射线

物理设备到信息

相机得到的图像 
激光雷达和毫米波雷达得到的点云数据
    Light Detection and Ranging  激光雷达  利用光波进行测量的主动探测方式
    radio detection and ranging  无线电探测和测距

信息载体

图像数据
    RGB图像
	红外图像
    深度图像也叫距离影像，是指将从图像采集器到场景中各点的距离（深度）值作为像素值的图像   
  
点云数据
    采集大量点云数据  
	激光雷达点云的特征表达，包括bev图、camera/range view图、point-wise feature、融合特征
	16线的LiDAR每秒钟要处理的点达到了30万--去除噪声点
	数据采集方式
	   车不动，车动
 
 DEM 数字高程模型（Digital Elevation Model，简称DEM)是通过有限的地形高程数据实现对地面地形的数字化模拟
    数字地形模型(Digital Terrain Model，简称DTM)
 DLG 数字线划地图(DLG, Digital Line Graphic)
 地形图，本质是投影图
 
 相机与IMU之间的相对位姿值的是相机坐标系和IMU坐标系之间的变换，包括相对旋转角和相对平移量。
 触发延时、传输延时的存在，传感器的采样时间和时间戳的时间不匹配，如下图所示，从而导致相机和IMU之间存在时间差td

信息视图

 鸟瞰图(bird’s eye view)
   拼接 --标定和时间同步
 前视图/图像平面

标定和坐标系变换

	   Lidar + IMU 标定工具 ：lidar_align
      IMU全称 Inertial Measurement Unit ，惯性测量单元，主要用来检测和测量加速度与旋转运动的传感器
  quaternion  
    旋转，应该是三种坐标变换——缩放、旋转和平移，旋转的表示方法
	旋转其实只需要知道一个向量+一个角度，一共4个值的信息
	   矩阵旋转： 但矩阵法却使用了16个元素；
	   欧拉旋转： 分别对应x、y、z轴的旋转角度，矩阵做变换--前后左右上下-矩阵 3*3的矩阵
	   四元数：实部+ 虚部包含了三个虚数单位，i、j、k，即一个四元数可以表示为为q = w + xi + yj + zk
    和其他类型的转换
	   轴角到四元数  欧拉角到四元数

雷达

 激光雷达- 集激光、GPS 全球定位和惯性测量装置为一体的系统
   国外知名厂商包括有 Velodyne、Ibeo、Innoviz、Leddar Tech和Quanergy等  
   国内雷达 禾赛  速腾聚创  北醒光子、北科天绘
 毫米波雷达 ： 博世、大陆、奥托立夫、德尔福  电装和 Hella 
           	   行易道 隼眼 智波科技、森思泰克、卓泰达 
  GPS RTK 和IMU ：北斗星、华测导航、星网宇达
 图像传感器： Sony 舜宇、欧菲光

格式

点云不同数据格式的转化方法：ASC,PCD,PLY
  ply : Standford Polygon File Format
  ASC : Ascii triplets of point 
  pcd : Point Cloud Library cloud
  
01.pcd格式文件的显示效果为静态  pcl_viewer
   点云获取、滤波、分割、配准、检索、特征提取、识别、追踪、曲面重建、可视化等。支持多种操作系统平台
   Point Cloud Library (PCL) pcl文件(.pcd)  PCL就在3D信息获取与处理
   
02.pcap雷达数据包(100M大小), 其实是一个动态的数据记录,里面包含了几百上千个这样的一帧
   pcap包中存储的是一个时间段的点云数据，pcap文件的动态效果
 按照帧进行存储，每帧数据包含点云的直角坐标系和极坐标系下的坐标信息，时间信息，强度信息等，
 可以选取某个时间点提取该时间点的点云信息，
 也可以提取一个时间段点云信息研究变化。
  通过可视化软件，比如 VeloView可 以查看一段时间点云的效果

机器视觉软件

 visionpro和halcon这两款机器视觉软件
    常用的就是halcon和visionpro，
 上位机
    velodyne- VeloView: The Velodyne Lidar Viewer based on Paraview Lidar
	     VeloView是Velodyne提供的开源点云可视化与数据分析记录软件
	robosense（速腾聚创）附带的上位机
	
  VeloView 能够对来自 Velodyne HDL 传感器 （HDL-32E 和 HDL-64E） 实时捕获 3D 激光雷达数据进行实时可视化。

VeloView 也可以播放存储在 .pcap 文件中的预先录制的数据
C:\Program Files\VeloView 4.1.3\bin

代码库

  pcl c++代码库
  Python中的3D点云显示模块。例如：PyqtGraph、Vispy、Python-pcl等库函数
  ROS进行点云显示:  ros中的点云文件为 PointCloud2  需要的PointCloud2消息类型外还有其他不同的消息，例如GPS的数据
     C++
	 python: import sensor_msgs.point_cloud2 as pc2

参考：

 https://pointclouds.org/