在C ++中删除向量中3D点的重复项

Question

由于计算的结果，我正在处理点云，即点的向量，其中包含重复的点（最多为云的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。 但是，即使排序本身似乎可以正常工作，生成的云仍包含重复项。

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

难道是独特的无法正常工作，还是我的同等条件有误？

这些点本身也包含法线坐标，但是它们对于剔除并不重要，因此我没有在代码中使用它们。

Answer 1

std::unique不会删除任何内容，它只会移动元素并返回修改后的集合中唯一间隔的“过去”的迭代器。
（未指定通过返回的迭代器的集合的实际内容。）

您需要显式删除重复项：

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

您还需要注意浮点比较。

Answer 2

您的问题是比较浮点数是否相等总是一项困难的工作。 您可能会发现您的观点实际上是（例如）：

1.965100000001 108.77433 2350.9841
1.965099999999 108.77433 2350.9841

...而这些并不相等。

如果要将点彼此之间的距离都在0.00001以内，则将它们视为“相等”，则会遇到“等式”条件不传递的问题。 （0.0000,0,0）与（0.000009999,0,0）和（-0.00009999,0,0）“接近”，但是后两个点彼此“相距很远”。 通常这是一个很难解决的问题。 祝好运！

如果您对坐标值有所了解（例如，它们以毫米为单位，并且值精确到100纳米），则可以四舍五入到最接近的100 nm，并存储尽可能长的时间。 所以：

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 ))
    {}
};

将您的点云转换为IntPoint，然后排序+唯一（+擦除）就可以了。

Answer 3

要删除重复项 ：您可以执行以下操作：

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

或仅创建一个集合，根据定义，该集合仅包含向量元素中的唯一元素：

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

比较浮点数 ：考虑浮点数的数学特性¹以及它们的机器二进制表示形式所继承的问题² ，在比较浮点数时只能得到一个解决方案，即在精度范围内进行比较， epsilon 。

因此，如果您要比较和排序float x1和float x2 ，它们是您的坐标，则可以通过以下方式进行操作：

x1 - x2 < epsilon

epsilon是您正在寻找的精度。 在您的情况下，仅出于说明目的，可以将功能equalPoint()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.与整数不同，它们可以相差很小，可以四舍五入并且可以轻松比较。}

^{2.计算机不能完美地映射真实的浮点数，这一事实的结果以截断和舍入表示。}