（四）点云的常用文件格式

       点云是一种三维数据，文件格式多种多样，以满足不同的需求。

1 *.las

       LAS文件格式是一种用于交换三维点云数据的公共文件格式，由美国摄影测量和遥感学会（ASPRS）维护。该格式不仅可以用于激光雷达点云数据，还支持其他任何三维xyz元组。

       该格式是专有系统或通用ASCII文件交换系统的替代方案，专有系统的问题很明显：数据不能轻易地从一个系统转移到另一个系统。ASCII 文件交换有两个主要问题。第一个问题是性能，因为ASCII高程数据的读取和解析可能非常慢，即使对于少量数据，文件也可能非常大。第二个问题是所有特定于激光雷达数据的信息都丢失了。LAS文件格式是一种二进制文件格式，不复杂，也可保留激光雷达性质所特有的信息。ASPR委员会于2011年11月14日批准了LAS 1.4规范，该规范是该文件格式的最新批准版本，目前最新版本是ASPRS_LAS_v1.4(R15)，发布于2019年7月9日[1]。

       LAS文件格式的目的是提供一种开放的格式标准,允许不同的硬件和软件提供商输出可互操作的统一格式。V1.4-R15的LAS文件主要有四部分：

①公共头块（Public Header Block），主要包括版本号、时间、缩放因子、偏移值、范围等描述数据整体情况的信息；

②变长记录（Variable Length Records, VLRs），是LAS文件具有扩充性的呈现，其中包含一些变长类型数据，如坐标投影信息和用户信息等；

③点数据记录(Point Data Records)，LAS文件按每条扫描线排列方式存放数据,包括激光点的三维坐标、回波、强度、扫描角度、分类、飞行航带、飞行姿态、GPS时间、点颜色等信息；

④ 扩展的变长记录（Extended Variable Length Records， EVLRs），类似于变长记录，但可以存储更多信息。

       参考

[1] LASER (LAS) FILE FORMAT EXCHANGE ACTIVITIES

[2] LAS Point Cloud Format

[3] LAS数据结构介绍

2 *.laz

       LAZ文件格式是针对LAS文件的无损压缩格式，LASzip压缩器是无损的、非渐进的、流式的、保留原有点顺序的、支持随机访问的。据说编码和解码速度大约为100万-300万点/秒，可以将原有LAS文件大小压缩到7%-25%，默认分块点数量为5000万。

       参考

[1] LASzip - free and lossless LiDAR compression — LASzip 3.4.3 documentation

3 *.pcd

       PCL官方指定格式，优点是支持n维点类型扩展机制，发挥PCL的处理性能。

       PCD文件的文件头用于确定和声明文件中存储点云数据的某种特性，描绘点云的整体信息，必须用ASCII码。

       PCD文件存储的数据如果以ASCII形式，每点占据一行，用空格键或Tab键分开，没有其他任何字符；也可以用二进制存储格式。

       参考

[1] PCD（点云数据）文件格式

 4 *.txt/asc/neu/xyz/ptx/pts/csv

       这几种数据格式都是ASCII格式。

       如下图所示，这几种数据格式可以直观地查看数据，记事本、写字板、NotePad++等都可以打开；灵活性较强，可以自定义格式，点号、颜色、强度等属性可按需添加。但是，读写慢，占用空间大，对海量点云不适合。

        *.ptx和*.pts是Leica的扫描仪与相关配套软件所使用的点云文件格式。

        *.ptx文件采用单独扫描的概念，每个文件中可以有多组点云，一般一站为一组。每组点云都提供了单独的头信息，包括行列数、扫描仪位置、扫描仪主轴和转换矩阵等。基于头信息和存储的点坐标，除了可计算激光点在统一坐标系中的坐标外，还可以恢复每个激光点的扫描信息[1]。

        *.pts文件的第一行是点数。其后每一行单独存储一个点的信息，有7个值：X、Y、Z、Intensity、R、G、B。强度和颜色值的范围是0-255[2]。

        参考

[1]https://blog.csdn.net/u010451780/article/details/108071629

[2]ptx - Laser scan plain data format