KITTI数据集的点云格式转PCD格式

article/2025/10/23 8:45:45

参考文章：https://blog.csdn.net/xinguihu/article/details/78922005

KITTI数据集应该不用多做介绍了，基本上做自动驾驶的都知道这个东西。最近本人用到这个数据集想看看里面的点云长什么模样，却发现有点别扭，没有直接可以看的工具。因此想着转成PCD文件，然后用PCLViewer来看。因为不想用PCL，总感觉这东西配起来好烦，因此就想写纯C++的代码来转。因此也比较悲剧的需要了解PCD的格式，还好比较简单，下面先看看一个PCD文件：

在红色方框里的是文件的格式声明，比较少，而方框下面就是点云的XYZ坐标了。因此需要搞明白的地方比较少，就只有方框里面的声明是什么。

VERSION ---指定PCD文件版本，这个东西不写也没关系，可以正常运行

FIELDS ---指定一个点可以有的每一个维度和字段的名字，比如：

FIELDS x y z #正常的XYZ数据

FIELDS x y z rgb #正常的XYZ数据+点的颜色数据

SIZE ---用字节数指定每一个维度的大小，比如unsigned char或者char 就用1个byte，而unsigned int或者int或者float有4个byte

TYPE ---用一个字符指定每一个维度的类型

I –表示有符号类型int8（char）、int16（short）和int32（int）；

U – 表示无符号类型uint8（unsigned char）、uint16（unsigned short）和uint32（unsigned int）；

F –表示浮点类型。

COUNT ---指定每一个维度包含的元素数目。默认情况下，如果没有COUNT，所有维度的数目被设置成1。

WIDTH ---用点的数量表示点云数据集的宽度。根据是有序点云还是无序点云，WIDTH有两层解释：

1)它能确定无序数据集的点云中点的个数（和下面的POINTS一样）；

2)它能确定有序点云数据集的宽度（一行中点的数目）。

注意：有序点云数据集，意味着点云是类似于图像（或者矩阵）的结构，数据分为行和列。这种点云的实例包括立体摄像机和时间飞行摄像机生成的数据。有序数据集的优势在于，预先了解相邻点（和像素点类似）的关系，邻域操作更加高效，这样就加速了计算并降低了PCL中某些算法的成本。

HEIGHT ---用点的数目表示点云数据集的高度。类似于WIDTH ，HEIGHT也有两层解释：

1)它表示有序点云数据集的高度（行的总数）；

2)对于无序数据集它被设置成1（被用来检查一个数据集是有序还是无序）。

VIEWPOINT ---指定数据集中点云的获取视点。

VIEWPOINT有可能在不同坐标系之间转换的时候应用，在辅助获取其他特征时也比较有用，例如曲面法线，在判断方向一致性时，需要知道视点的方位，视点信息被指定为平移（txtytz）+四元数（qwqxqyqz）。

默认值是：VIEWPOINT 0 0 0 1 0 0 0

POINTS ---指定点云中点的总数。从0.7版本开始，该字段就有点多余了，因此有可能在将来的版本中将它移除。

OK，字段的释义就到这里，知道了这些我们可以将其中默认的字段删掉，也就是把上面截图中的数据格式改的更加简单一点，如下：

下面我们就只需要照着格式编写就可以了，KITTI的点云bin文件的解析因为相当简单请参考官方说明，下面放出读取bin文件并转为PCD的代码：

#include <iostream>void main()
{int32_t num = 1000000;float *data = (float*)malloc(num * sizeof(float));// 点float *px = data + 0;float *py = data + 1;float *pz = data + 2;float *pr = data + 3;//反射强度// 读取点云数据FILE *stream;fopen_s(&stream, "um_000000.bin", "rb");num = fread(data, sizeof(float), num, stream) / 4;//读入点云数据，大概10万+个点fclose(stream);/**转换成PCD**///写文件声明FILE *writePCDStream;fopen_s(&writePCDStream, "um_000000.pcd", "wb");fprintf(writePCDStream, "VERSION 0.7\n");//版本说明fprintf(writePCDStream, "FIELDS x y z\n");//维度说明fprintf(writePCDStream, "SIZE 4 4 4\n");//占用字节说明fprintf(writePCDStream, "TYPE F F F\n");//具体数据类型定义fprintf(writePCDStream, "WIDTH %d\n", num);//点数量fprintf(writePCDStream, "HEIGHT 1\n");//无序点云默认为1fprintf(writePCDStream, "POINTS %d\n", num);//点数量fprintf(writePCDStream, "DATA ascii\n");//文档使用字符类型shuom//写点云数据for (int32_t i = 0; i < num; i++){fprintf(writePCDStream, "%f %f %f\n",*px,*py,*pz);px += 4; py += 4; pz += 4; pr += 4;}fclose(writePCDStream);
}

转换出来的文件可以用PCLViewer打开，效果如下：

另外，如果需要PCLViewer，本人已经提取了最小的可运行包，可在这里下载：（比较贵哈哈，如果运行不了请自己安装VS2017运行库，再运行不了可以留言骂我哈哈哈）

如果要存成带颜色的点，则修改代码如下即可（颜色值设置过小会显示不出来，不知道为什么）：

//将点云存成pcd文件
void saveaspcd(vector<pointcloud> &mPoint)
{FILE *writePCDStream;fopen_s(&writePCDStream, "save.pcd", "wb");fprintf(writePCDStream, "VERSION 0.7\n");//版本说明fprintf(writePCDStream, "FIELDS x y z rgb\n");//维度说明fprintf(writePCDStream, "SIZE 4 4 4 4\n");//占用字节说明fprintf(writePCDStream, "TYPE F F F F\n");//具体数据类型定义fprintf(writePCDStream, "WIDTH %d\n", mPoint.size());//点数量fprintf(writePCDStream, "HEIGHT 1\n");//无序点云默认为1fprintf(writePCDStream, "POINTS %d\n", mPoint.size());//点数量fprintf(writePCDStream, "DATA ascii\n");//文档使用字符类型shuom//写点云数据for (int i = 0; i < mPoint.size(); i++){int r = 10, g = 255, b = 0;//这里红色取太小就不能正确显示出颜色，原因不明。有需要再来研究下为什么。int rgb = (r << 16 | g << 8 | b);float frgb = (float)rgb;fprintf(writePCDStream, "%10.6f %10.6f %10.6f %+e\n", mPoint[i].x, mPoint[i].y, mPoint[i].z, frgb);}fclose(writePCDStream);
}