第1章 概述

1.1 PCL是什么

1.2点云处理技术与PCL的前世今生

1.3点云处理技术能给工程师们带来什么

1.3.1测绘领域

1.3.2无人驾驶领域

1.3.3机器人领域

1.3.4人机交互领域

1.3.5逆向工程与其他工业自动化领域

1.3.6 BIM领域

1.4 PCL的结构与核心内容

第2章 PCL入门

2.1快速安装与源码编译安装

2.1.1 Windows下配置安装PCL开发环境

2.1.2 ROS下配置搭建PCL开发环境

2.1.3用第三方预编译包从源码搭建开发环境

2.1.4从源码搭建开发环境

2.2开发工程的建立与项目管理

2.2.1 Windows下建立编译链接PCL工程

2.2.2 ROS下建立编译链接PCL工程

2.3 PCL编码风格简介

2.3.1 PCL编程规范

2.3.2如何编写新的PCL类

2.3.3 PCL的点类型以及如何增加自定义的点类型

2.3.4 PCL中的异常处理机制

第3章 输入输出（IO）

3.1IO涉及的设备及相关概念

3.1.1 OpenNI及类Kinect设备

3.1.2以Project Tango为代表的便携式消费级点云获取设备

3.1.3 PCL目前支持的点云获取设备

3.1.4 PCL中IO模块及类

3.2 IO入门级实例解析

3.2.1 PCD文件格式

3.2.2 PCD文件IO操作

3.2.3两个点云中的字段或数据连接

3.2.4基于OpenNI接口的点云数据获取

3.2.5 PLY、 LAS等常见数据格式与PCD的转换

3.2.6利用Kinect2获取点云数据

3.3 IO精通级实例解析

3.3.1 ROS下进行点云数据实时获取与可视化

3.3.2自选设备scanCONTROL与PCL实时获取与可视化点云数据

3.3.3利用Tango进行点云数据获取

3.3.4基于Structure from Motion的点云数据获取

第4章 k-d tree与八叉树

4.1 k-d tree和八叉树的概念及相关算法

4.1.1 k-d tree概念及相关算法

4.1.2 PCL中k-d tree模块及类

4.1.3八叉树概念及相关算法

4.1.4 PCL中八叉树模块及类

4.2 k-d tree与八叉树入门级实例解析

4.2.1在PCL中如何实现快速邻域搜索

4.2.2在PCL中如何实现点云压缩

4.2.3基于八叉树的空间划分及搜索操作

4.2.4无序点云数据集的空间变化检测

第5章 可视化

5.1 PCL中visualization模块及类

5.2可视化入门级实例解析

5.2.1简单点云可视化

5.2.2可视化深度图像

5.2.3 PCLVisualizer可视化类

5.2.4 PCLPlotter可视化特征直方图

5.3可视化精通级实例解析

5.3.1PCL结合Qt使用框架

5.3.2 PCL结合MFC使用框架

5.3.3客户端浏览器上对点云进行可视化

第6章 点云滤波

6.1 PCL中实现的滤波算法及相关概念

6.1.1 PCL中的点云滤波方案

6.1.2双边滤波算法

6.1.3 PCL中filters模块及类

6.2点云滤波入门级实例解析

6.2.1使用直通滤波器对点云进行滤波处理

6.2.2使用VoxelGrid滤波器对点云进行下采样

6.2.3使用Statistical OutlierRemoval滤波器移除离群点

6.2.4使用参数化模型投影点云

6.2.5从一个点云中提取一个子集

6.2.6使用ConditionalRemoval或Radius-OutlierRemoval移除离群点

6.2.7 CropHull任意多边形内部点云提取

6.3点云滤波精通级实例解析：IPhone X手机外壳全尺寸检测

6.3.1项目需求概述

6.3.2利用滤波可以实现的功能

第7章 深度图像

7.1 RangeImage概念及相关算法

7.1.1深度图像简介

7.1.2 PCL中RangeImage的相关类

7.2深度图像入门级实例解析

7.2.1如何从一个点云创建一个深度图像

7.2.2如何从深度图像中提取边界

7.3深度图像精通级实例解析点云到深度图的变换与曲面重建

第8章 关键点

8.1关键点概念及相关算法

8.2关键点入门级实例解析

8.2.1如何从距离图像中提取NARF关键点

8.2.2 SIFT关键点提取

8.2.3 Harris关键点提取

8.3关键点精通级实例解析：基于对应点分类的对象识别

第9章 采样一致性

9.1随机采样一致性相关概念及算法

9.2采样一致性入门级实例解析

9.3采样一致性精通级实例解析：两两点云获取设备自动标定

9.3.1项目需求概述

9.3.2具体实现

第10章 3D点云特征描述与提取

10.1特征描述与提取的概念及相关算法

10.1.13D形状内容描述子

10.1.2旋转图像

10.1.3 PCL中特征描述与提取模块及类

10.2点云特征描述与提取入门级实例解析

10.2.1 PCL中描述三维特征相关基础

10.2.2估计一个点云的表面法线

10.2.3使用积分图进行法线估计

10.2.4点特征直方图描述子

10.2.5快速点特征直方图描述子

10.2.6估计一点云的VFH特征

10.2.7如何从一个深度图像中提取NARF特征

10.2.8特征描述算子算法基准化分析

10.2.9 RoPs特征

10.2.10基于惯性矩与偏心率的描述子

10.2.11 BoundaryEstimation进行边界提取

10.3点云特征描述与提取精通级实例解析

10.3.1 3D对象识别的假设验证

10.3.2隐式形状模型方法

10.3.3点云数据视频流的刚性物体位姿估计与跟踪定位软件

第11章 点云配准

11.1 PCL中实现的配准算法及相关概念

11.1.1一对点云配准

11.1.2对应估计

11.1.3对应关系去除

11.1.4变换矩阵估算

11.1.5迭代最近点算法

11.1.6采样一致性初始对齐算法

11.1.7 PCL中Registration模块及类

11.2点云配准入门级实例解析

11.2.1如何使用迭代最近点ICP算法

11.2.2如何逐步匹配多幅点云

11.2.3如何使用正态分布变换进行配准

11.2.4交互式迭代最近点配准

11.2.5刚性物体的位姿估计

11.3点云配准精通级实例解析

11.3.1如何将扫描数据与模板对象进行配准

11.3.2基于VFH描述子聚类识别与位姿估计

11.3.3动态库封装DIY接口与测试

11.3.4交互式多深度摄像头标定软件

第12章 点云分割

12.1点云分割概念及相关算法

12.1.1聚类分割算法

12.1.2基于随机采样一致性的分割

12.1.3 PCL中Segmentation模块及类

12.2点云分割入门级实例解析

12.2.1在PCL中如何实现平面模型分割

12.2.2在PCL中如何实现圆柱体模型分割

12.2.3在PCL中如何实现欧式聚类提取

12.2.4基于区域生长的分割

12.2.5基于颜色的区域生长分割

12.2.6最小图割的分割

12.2.7基于法线微分的分割

12.2.8基于超体素的点云分割

12.2.9渐进式形态学滤波地面分割

12.2.10条件欧氏聚类点云分割

12.3点云分割精通级实例解析：运动对象分割与配准算法实现

12.3.1代码

12.3.2各个关键功能步骤分析

12.3.3运动分割与配准结果

第13章 点云曲面重建

13.1 surface模块中实现的算法及相关概念

13.1.1凸包算法

13.1.2 Ear Clipping三角化算法

13.1.3贪婪投影三角化算法

13.1.4移动立方体算法

13.1.5泊松曲面重建算法

13.1.6 PCL中surface模块及类

13.2点云曲面重建入门级实例解析

13.2.1基于多项式平滑点云及法线估计的曲面重建

13.2.2在平面模型上构建凸（凹）多边形

13.2.3无序点云的快速三角化

13.2.4基于B样条曲线的曲面重建

13.3点云曲面重建精通级实例解析：平面点云的B样条曲线拟合

13.3.1 B样条曲线和B样条曲线拟合概述

13.3.2平面点云B样条曲线拟合详细步骤

第14章 电力线巡检

14.1电力线巡检概述

14.1.1电力线巡检介绍

14.1.2在电力线巡检领域做的工作

14.2电力线巡检应用实例解析

14.2.1电力线点云获取

14.2.2结果展示

14.2.3总结

第15章 文物古迹保护

15.1文物古迹保护概述

15.1.1文物古迹保护介绍

15.1.2在文物古迹保护领域所做工作

15.2文物古迹保护应用实例解析：博物馆文物三维数字化

15.2.1应用概述

15.2.2具体实施步骤

15.2.3博物馆文物三维数字化结果展示

15.2.4三维数字化总结

第16章 地形测量

16.1地形测绘概述

16.1.1地形测量介绍

16.1.2在地形测量领域所做工作

16.2地形测量应用实例解析：机载激光雷达在山区地质灾害调查中的应用

16.2.1应用概述

16.2.2具体实施步骤

16.2.3激光雷达获取地形数据结果展示

16.2.4激光雷达获取地形数据总结

第17章 无人驾驶

17.1无人驾驶概述

17.1.1无人驾驶介绍

17.1.2在无人驾驶领域做的工作

17.2基于点云数据获取与处理技术的无人驾驶公司列表

第18章 逆向工程

18.1逆向工程概述

18.1.1逆向工程介绍

18.1.2在逆向工程领域所做工作

18.2逆向工程应用实例解析：汽车部件逆向工程

18.2.1汽车部件逆向工程概述

18.2.2汽车部件逆向工程解决方案

18.2.3汽车部件逆向工程结果展示

18.2.4汽车部件逆向工程总结

第19章 植物表型测量

19.1植物表型测量概述

19.1.1植物表型测量介绍

19.1.2在植物表型测量领域所做工作

19.2植物表型测量应用实例解析

19.2.1玉米果穗点云分割

19.2.2玉米叶片点云与茎秆点云分离

19.2.3激光雷达林业资源调查

第20章 家畜表型测量

20.1家畜表型测量概述

20.1.1家畜表型测量介绍

20.1.2在家畜表型测量领域所做工作

20.2基于点云数据的家畜表型测量应用实例解析

20.2.1家畜多视角体表点云获取

20.2.2基于点云数据的家畜自动化体尺测点提取及交互式体尺测量

附录：国内外点云数据处理商业软件集合

参考文献