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#ifndef HOLE_DETECTION_PARAMS_H
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#define HOLE_DETECTION_PARAMS_H
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#include <cmath>
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#include "VZNL_Types.h" // 使用 VZNL_Types.h 中定义的类型
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/**
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* @brief RANSAC平面分割参数
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*/
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struct RansacPlaneSegmentationParams {
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float distanceThreshold; // 点到平面距离阈值 (mm), 建议 0.5-2.0
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int maxIterations; // RANSAC最大迭代次数, 建议 100-1000
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int minPlanePoints; // 最小平面点数, 建议 50-200
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int maxPlanes; // 最大提取平面数量, 建议 3-10
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float growthZThreshold; // 区域生长时相邻点Z差阈值 (mm), 建议 0.5-2.0
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float minPlaneRatio; // 平面最小点数占比 (相对最大平面), 建议 0.05-0.2
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float maxNormalAngleDeg; // 平面法向量与Z轴最大夹角 (度), 超过则直接丢弃; <=0 表示不过滤
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RansacPlaneSegmentationParams()
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: distanceThreshold(0.5f)
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, maxIterations(500)
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, minPlanePoints(100)
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, maxPlanes(5)
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, growthZThreshold(1.0f)
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, minPlaneRatio(0.1f)
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, maxNormalAngleDeg(30.0f)
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{
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}
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};
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/**
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* @brief 孔洞检测算法的检测参数
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*/
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struct SHoleDetectionParams {
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// 凹坑检测参数
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float angleThresholdPos; // 正角度阈值，单位：度（默认值：50.0）
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float angleThresholdNeg; // 负角度阈值，单位：度（默认值：-50.0）
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float angleSearchDistance; // Method1 前后搜索距离 A，单位：mm
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float minPitDepth; // 最小凹坑深度，单位：mm（默认值：1.0）
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// 椭圆拟合参数
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float minRadius; // 最小孔洞半径，单位：mm（默认值：2.0）
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float maxRadius; // 最大孔洞半径，单位：mm（默认值：50.0）
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// 平面拟合参数
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int expansionSize1; // 第一圈扩展大小（默认值：5）
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int expansionSize2; // 第二圈扩展大小（默认值：10）
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// V 型检测参数
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int minVTransitionPoints; // V 型端点之间的最小有效过渡点数（默认值：1）
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float jumpThresholdResidual; // 相邻有效点的残差跳变阈值，<=0 表示自适应
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float gapJumpThresholdResidual; // 跨无效点间隙的残差跳变阈值，<=0 表示自适应
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int maxGapPointsInLine; // 允许跨越的最大无效点数
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float minFeatureSpan; // 特征点对最小弧长跨度（mm）
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int residualSmoothWindow; // 残差平滑窗口（奇数，建议 3~7）
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float slopeAngleThreshold; // 坡度补充判断阈值，单位：度（默认值：3.0）
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// 当曲率角未超过 angleThreshold 时，若前后参考点间的
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// 净 Z 坡度角超过此阈值，则将该点判定为下降或上升趋势。
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// 设置为 0 可禁用坡度补充判断。
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float edgeBoundaryFilterDist; // 边缘过滤距离，单位：mm（默认值：0.0，即不过滤）
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// pair 中任意端点到首/尾有效线（行扫描取 y，列扫描取 x）
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// 的距离小于此值时，该 pair 将被剔除。
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// 构造函数，设置默认值
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SHoleDetectionParams()
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: angleThresholdPos(50.0f)
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, angleThresholdNeg(-50.0f)
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, angleSearchDistance(2.0f)
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, minPitDepth(1.0f)
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, minRadius(2.0f)
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, maxRadius(50.0f)
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, expansionSize1(5)
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, expansionSize2(10)
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||
, minVTransitionPoints(1)
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, jumpThresholdResidual(0.0f)
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, gapJumpThresholdResidual(0.0f)
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, maxGapPointsInLine(12)
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, minFeatureSpan(2.0f)
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, residualSmoothWindow(5)
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, slopeAngleThreshold(3.0f)
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, edgeBoundaryFilterDist(0.0f)
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{}
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||
};
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/**
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* @brief 孔洞过滤参数
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*/
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struct SHoleFilterParams {
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// 质量阈值过滤
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float maxEccentricity; // 最大离心率（默认值：0.99995，标准公式 e=sqrt(1-(b/a)^2)）
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// 形状过滤（拟合前）
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float minAngularCoverage; // 最小角度覆盖范围，单位：度（默认值：10.0）
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// 用于过滤非闭合边界。设置为 0 可禁用。
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float maxRadiusFitRatio; // 最大半径拟合比率 radiusVariance / radius（默认值：1.0）
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// 衡量边界点与圆的拟合程度。设置为 1.0 可禁用。
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float minQualityScore; // 最小整体质量分数（默认值：0.0）
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// 形状指标的加权组合。设置为 0 可禁用。
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// 平面一致性过滤（投影前）
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float maxPlaneResidual; // 最大点到平面残差，单位：mm（默认值：10.0）
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// 用于拒绝非平面簇，例如悬崖、台阶边缘。
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float maxAngularGap; // 最大角度间隙，单位：度（默认值：90.0）
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||
// 用于拒绝 L 型或非闭合边界。
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float minInlierRatio; // 圆拟合的最小内点比率（默认值：0.0）
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// 表示落在拟合圆容差范围内的点所占比例。
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// 深度验证
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float minHoleDepth; // 圆孔内部最大 Z 与参考平面 Z 的最小差值，单位：mm（默认值：2.5）
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// 若差值小于此阈值则认为是假孔，返回失败。<=0 表示不过滤。
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// 构造函数，设置默认值
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SHoleFilterParams()
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: maxEccentricity(0.99995f)
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, minAngularCoverage(10.f)
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, maxRadiusFitRatio(1.f)
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, minQualityScore(0.f)
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||
, maxPlaneResidual(10.0f)
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||
, maxAngularGap(90.0f)
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||
, minInlierRatio(0.f)
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||
, minHoleDepth(2.5f)
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{}
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||
};
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/**
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||
* @brief 单个孔洞检测结果
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*
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* 注意：SVzNL3DPointF 和 SVzNL2DPointF 在 VZNL_Types.h 中定义。
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*/
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struct SHoleResult {
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SVzNL3DPointF center; // 孔洞中心点 (x, y, z)
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SVzNL3DPointF normal; // 拟合平面法向量（单位长度）
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float radius; // 孔洞半径，单位：mm
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float depth; // 凹坑深度，单位：mm
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float eccentricity; // 离心率（0 表示完美圆形）
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float radiusVariance; // 半径离散度，单位：mm
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float angularSpan; // 角度覆盖范围，单位：度
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||
float qualityScore; // 质量分数（0~1，越高越好）
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SHoleResult()
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: center()
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, normal()
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, radius(0.0f)
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, depth(0.0f)
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||
, eccentricity(0.0f)
|
||
, radiusVariance(0.0f)
|
||
, angularSpan(0.0f)
|
||
, qualityScore(0.0f)
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||
{}
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||
};
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/**
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||
* @brief 多孔洞检测结果
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||
*
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* @note 内存管理：holes 数组不会自动释放。
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* 调用者必须调用 FreeMultiHoleResult() 或手动 delete[] holes。
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*/
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struct SMultiHoleResult {
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int holeCount; // 检测到的孔洞数量
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SHoleResult* holes; // 孔洞结果数组（调用者必须释放）
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int totalCandidates; // 过滤前的候选孔洞总数
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int filteredCount; // 被过滤掉的孔洞数量
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SMultiHoleResult()
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: holeCount(0)
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, holes(nullptr)
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, totalCandidates(0)
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, filteredCount(0)
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{}
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||
};
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/**
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||
* @brief 释放 DetectMultipleHoles 分配的内存
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*
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* @param [in,out] result 要释放的结果结构
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*/
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inline void FreeMultiHoleResult(SMultiHoleResult* result) {
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if (result != nullptr && result->holes != nullptr) {
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delete[] result->holes;
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result->holes = nullptr;
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result->holeCount = 0;
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}
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}
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/**
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* @brief 线段端点对结果
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||
*
|
||
* 表示在线扫描中检测到的一段特征，包含起点和终点。
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||
* 可用于描述凹坑边界、空洞间隙等一维特征。
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*/
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struct SSegmentPair {
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SVzNLPointXYZ startPoint; // 线段起点
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SVzNLPointXYZ endPoint; // 线段终点
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int startRow; // 起点行索引
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int startCol; // 起点列索引
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int endRow; // 终点行索引
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||
int endCol; // 终点列索引
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float depth; // 起点和终点之间的深度差
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||
SSegmentPair()
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: startPoint()
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, endPoint()
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, startRow(0)
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, startCol(0)
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||
, endRow(0)
|
||
, endCol(0)
|
||
, depth(0.0f)
|
||
{}
|
||
};
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||
|
||
#endif // HOLE_DETECTION_PARAMS_H
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