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点云分割与聚类算法深度解析

共计 30 章节
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01
课程导入
学习目标 · 点云分割与聚类的定义 · 应用场景（自动驾驶
课程导入学习目标
02
点云基础与数据表示
点云数据获取方式（激光雷达 · RGB-D · 结构光）
点云基础数据表示
03
点云预处理
降采样（体素滤波 · 均匀采样） · 去噪（统计滤波
点云预处理降采样
04
点云特征提取
法线估计（PCA · 协方差分析） · 曲率计算
点云特征提取PCA
05
传统聚类算法基础
K-means · 层次聚类 · DBSCAN
传统聚类算法基础K-means
06
基于区域生长的分割
区域生长算法原理 · 种子点选取 · 生长准则（法线
基于区域生长的分…区域生长算法原理
07
基于模型拟合的分割
RANSAC算法原理 · 平面/球/圆柱等几何模型拟合 · 多模型分割策略
基于模型拟合的分…RANSAC
08
基于图割的分割
图论基础 · 最小割/最大流算法 · 点云图构建（KNN
基于图割的分割图论基础
09
基于超体素的分割
超体素概念 · VCCS（体素云连通性分割）算法 · 超体素生成
基于超体素的分割超体素概念
10
基于聚类的分割方法
欧式聚类提取（Euclidean C… · 条件欧式聚类 · 基于法线的区域聚类
基于聚类的分割方…Euclidean
11
基于深度学习的点云分割（一）
PointNet原理 · 网络结构 · 全局特征与局部特征
基于深度学习的点…PointNet
12
基于深度学习的点云分割（二）
PointNet++ · 多尺度特征 · 层次结构
基于深度学习的点…PointNet++
13
基于深度学习的点云分割（三）
基于卷积的方法（PointCNN · KPConv） · 基于图的方法（DGCNN
基于深度学习的点…PointCNN
14
语义分割与实例分割
语义分割概念 · 实例分割概念 · 常用数据集（ShapeNet
语义分割实例分割
15
点云聚类算法深入
DBSCAN参数（eps · min_samples）自适应选择 · 聚类效果评估（轮廓系数
点云聚类算法深入DBSCAN
16
基于密度的聚类改进
OPTICS算法 · HDBSCAN算法 · 与DBSCAN对比
基于密度的聚类改…OPTICS
17
基于谱聚类的点云分割
谱聚类原理 · 相似度矩阵构建 · 拉普拉斯矩阵
基于谱聚类的点云…谱聚类原理
18
基于均值漂移的点云聚类
均值漂移原理 · 核函数选择 · 带宽估计
基于均值漂移的点…均值漂移原理
19
基于模糊聚类的点云分割
模糊C均值（FCM）原理 · 隶属度 · 与硬聚类对比
基于模糊聚类的点…FCM
20
基于网格与八叉树的分割
体素网格划分 · 八叉树结构 · 基于网格的区域生长
基于网格八叉树的分割
21
基于边缘检测的分割
点云边缘提取（法线突变 · 深度不连续） · 边缘连接
基于边缘检测的分…点云边缘提取
22
基于运动的分割（动态点云）
背景减除 · 帧差法 · 光流法
基于运动的分割动态点云
23
点云分割与聚类实战（一）
使用PCL库实现平面分割（RANSA… · 欧式聚类提取 · 区域生长分割
点云分割聚类实战
24
点云分割与聚类实战（二）
使用Open3D实现DBSCAN · 均值漂移 · 超体素分割
点云分割聚类实战
25
点云分割与聚类实战（三）
基于深度学习的语义分割（PointN… · 使用PyTorch实现 · 数据预处理与增强
点云分割聚类实战
26
点云分割与聚类实战（四）
实例分割（PointGroup · 3D-BoNet）原理与实现 · 在S3DIS或ScanNet上的实验
点云分割聚类实战
27
点云分割与聚类中的常见问题
参数敏感性 · 噪声与离群点影响 · 计算复杂度
点云分割聚类
28
点云分割与聚类评估与调优
评估指标详解 · 交叉验证 · 超参数搜索（网格搜索
点云分割聚类评估
29
综合项目实战
自动驾驶场景下的地面分割 · 障碍物聚类与目标检测 · 完整流程（预处理
综合项目实战自动驾驶场景下的…
30
课程总结与进阶方向
核心知识点回顾 · 常见误区 · 前沿研究趋势（大模型
课程总结进阶方向