一種基于散亂點云數(shù)據(jù)的分層式壓縮方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及計算機圖形學、Ξ維激光掃描和海量點云數(shù)據(jù)處理領域，更具體的設 及一種散亂點云數(shù)據(jù)的分層式壓縮方法及裝置。
【背景技術】
[0002] Ξ維激光掃描儀能夠W非接觸的測量方式實時快速的獲取高精度的Ξ維坐標。激 光Ξ維掃描儀獲取大量的Ξ維點云數(shù)據(jù)，其中不可避免的存在一些噪聲數(shù)據(jù)、冗余數(shù)據(jù)，為 了真實的描繪地物的Ξ維信息需要將運些噪聲、冗余數(shù)據(jù)加 W識別、剔除。
[0003] 點云數(shù)據(jù)經(jīng)過去噪處理，能夠去除明顯的噪聲數(shù)據(jù)，但仍然存在海量的Ξ維點云 數(shù)據(jù)。在一些模型制作、地形分析等方面并不需要海量的點云數(shù)據(jù)，特別是模型的制作方 面，僅需要能夠正確表達建筑物特征的點云數(shù)據(jù)即可。海量的點云數(shù)據(jù)為點云數(shù)據(jù)的管理、 顯示、存儲和分析帶來了巨大的問題。
[0004] 因此需要對海量的點云數(shù)據(jù)進行必要的數(shù)據(jù)壓縮，其中，點云數(shù)據(jù)簡化壓縮的目 的是W最少的點云數(shù)據(jù)量來盡可能完善的表達模型的細節(jié)特征。
[0005] 由于點云數(shù)據(jù)的形式主要包括有序點云和散亂點云，在有序點云的壓縮方面，壓 縮比較簡單，目前比較成熟的包括最小距離法、均勻取樣法等。但是，由于散亂點云的點與 點之間不存在拓撲關系，則對散亂點云的處理相對比較困難，目前存在的包圍盒算法、均勻 網(wǎng)格法、平均點距法等壓縮效果都具有一定的局限，不太理想。
[0006] 綜上所述，現(xiàn)有技術中，對散亂點云數(shù)據(jù)的處理還存在壓縮率較低的問題。

【發(fā)明內容】

[0007] 本發(fā)明實施例提供一種基于散亂點云數(shù)據(jù)的分層式壓縮方法及裝置，用于解決現(xiàn) 有技術中，對散亂點云數(shù)據(jù)的處理還存在壓縮率比較低和速度較慢的問題。
[000引本發(fā)明實施例一種基于散亂點云數(shù)據(jù)的分層式壓縮方法，包括：
[0009] 按照坐標系內的散亂點云數(shù)據(jù)在第一方向上的高度，將所述散亂點云數(shù)據(jù)在所述 第一方向上分層；
[0010] 在投影坐標系中，確定每個分層內所述散亂點云數(shù)據(jù)對應的坐標值變換最大的坐 標軸為主排序軸，按照所述主排序軸，將所述散亂點云數(shù)據(jù)在投影平面內進行排序；
[0011] 獲取所述排序后的散亂點云數(shù)據(jù)，確定相鄰的所述散亂點云數(shù)據(jù)之間的距離，若 相鄰的所述散亂點云數(shù)據(jù)之間的距離值小于散亂點云數(shù)據(jù)壓縮距離闊值，則將相鄰的所述 散亂點云數(shù)據(jù)壓縮為一個點。
[0012] 優(yōu)選地，所述將相鄰的所述散亂點云數(shù)據(jù)壓縮為一個點，包括：
[0013] 若相鄰的所述散亂點云數(shù)據(jù)之間的距離小于所述散亂點云數(shù)據(jù)壓縮距離闊值，貝U 將排序序號大的散亂點云數(shù)據(jù)刪除。
[0014] 優(yōu)選地，所述按照坐標系內的散亂點云數(shù)據(jù)在第一方向上的高度，將所述散亂點 云數(shù)據(jù)在所述第一方向上分層之前，還包括：
[0015] 對所述散亂點云數(shù)據(jù)設置參考坐標，并將多個測試點針對同一目標獲取的所述散 亂點云數(shù)據(jù)進行拼接，使所述散亂點云數(shù)據(jù)成為整體。
[0016] 優(yōu)選地，所述將所述散亂點云數(shù)據(jù)在所述第一方向上分層之前，還包括：
[0017] 若所述散亂點云數(shù)據(jù)具有坡度，則在所述第一方向上，根據(jù)所述散亂點云數(shù)據(jù)的 坡度和所述散亂點云數(shù)據(jù)在投影平面上網(wǎng)格的邊長，確定所述散亂點云數(shù)據(jù)在第一方向上 的高度。
[0018] 優(yōu)選地，所述按照所述主排序軸，將所述散亂點云數(shù)據(jù)在投影平面內進行排序，還 包括：
[0019] 若所述散亂點云數(shù)據(jù)在所述主排序軸對應的坐標值相同，則按照次排序軸，將所 述散亂點云數(shù)據(jù)在投影平面內進行排序。
[0020] 本發(fā)明實施例還提供一種基于散亂點云數(shù)據(jù)的分層式壓縮裝置，包括：
[0021] 分層單元，用于按照坐標系內的散亂點云數(shù)據(jù)在第一方向上的高度，將所述散亂 點云數(shù)據(jù)在所述第一方向上分層；
[0022] 排序單元，用于在投影坐標系中，確定每個分層內所述散亂點云數(shù)據(jù)對應的坐標 值變換最大的坐標軸為主排序軸，按照所述主排序軸，將所述散亂點云數(shù)據(jù)在投影平面內 進行排序；
[0023] 壓縮單元，用于獲取所述排序后的散亂點云數(shù)據(jù)，確定相鄰的所述散亂點云數(shù)據(jù) 之間的距離，若相鄰的所述散亂點云數(shù)據(jù)之間的距離值小于散亂點云數(shù)據(jù)壓縮距離闊值， 則將相鄰的所述散亂點云數(shù)據(jù)壓縮為一個點。
[0024] 優(yōu)選地，所述壓縮單元具體用于：
[0025] 若相鄰的所述散亂點云數(shù)據(jù)之間的距離小于所述散亂點云數(shù)據(jù)壓縮距離闊值，貝U 將排序序號大的散亂點云數(shù)據(jù)刪除。
[00%]優(yōu)選地，所述分層單元還用于：
[0027]對所述散亂點云數(shù)據(jù)設置參考坐標，并將多個測試點針對同一目標獲取的所述散 亂點云數(shù)據(jù)進行拼接，使所述散亂點云數(shù)據(jù)成為整體。
[00%]優(yōu)選地，所述分層單元還用于：
[0029] 若所述散亂點云數(shù)據(jù)具有坡度，則在所述第一方向上，根據(jù)所述散亂點云數(shù)據(jù)的 坡度和所述散亂點云數(shù)據(jù)在投影平面上網(wǎng)格的邊長，確定所述散亂點云數(shù)據(jù)在第一方向上 的高度。
[0030] 優(yōu)選地，所述排序單元還用于：
[0031] 若所述散亂點云數(shù)據(jù)在所述主排序軸對應的坐標值相同，則按照次排序軸，將所 述散亂點云數(shù)據(jù)在投影平面內進行排序。
[0032] 本發(fā)明實施例中，按照坐標系內的散亂點云數(shù)據(jù)在第一方向上的高度，將所述散 亂點云數(shù)據(jù)在所述第一方向上分層;在投影坐標系中，確定每個分層內所述散亂點云數(shù)據(jù) 對應的坐標值變換最大的坐標軸為主排序軸，按照所述主排序軸，將所述散亂點云數(shù)據(jù)在 投影平面內進行排序;獲取所述排序后的散亂點云數(shù)據(jù)，確定相鄰的所述散亂點云數(shù)據(jù)之 間的距離，若相鄰的所述散亂點云數(shù)據(jù)之間的距離值小于散亂點云數(shù)據(jù)壓縮距離闊值，貝U 將相鄰的所述散亂點云數(shù)據(jù)壓縮為一個點。上述方法中，利用Ξ維散亂點云數(shù)據(jù)分層處理 方法，提高了散亂點云數(shù)據(jù)的的捜索效率，在每層中，計算相鄰散亂點云數(shù)據(jù)之間的距離， 根據(jù)相鄰散亂點云數(shù)據(jù)之間的距離，保留了距離較遠的點，最終完成散亂點云數(shù)據(jù)的壓縮。 本發(fā)明實施例相對于現(xiàn)有技術中的對散亂點云數(shù)據(jù)的處理方法，能夠快速建立點云之間的 拓撲鄰接關系，提高了計算點與點之間距離時的計算速度，同時，在保留散亂點云數(shù)據(jù)特征 的同時，完成了數(shù)據(jù)的簡化壓縮，并提高了壓縮效率。
【附圖說明】
[0033] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可W 根據(jù)運些附圖獲得其他的附圖。
[0034] 圖1為本發(fā)明實施例提供的一種基于散亂點云數(shù)據(jù)的分層式壓縮方法流程示意 圖；
[0035] 圖2為本發(fā)明實施例提供的一種基于散亂點云數(shù)據(jù)的分層式壓縮方法流程圖；
[0036] 圖3為本發(fā)明實施例提供的掃描大雁塔后獲取的原始示意圖和去除噪聲后的示意 圖；
[0037] 圖4為本發(fā)明實施例提供的原始散亂點云數(shù)據(jù)拼接后所顯示的大雁塔示意圖；
[0038] 圖5為本發(fā)明實施例提供的大雁塔局部散亂點云數(shù)據(jù)分割示意圖；
[0039] 圖6為本發(fā)明實施例提供的分層Ξ維散亂點云數(shù)據(jù)排序示意圖；
[0040] 圖7為本發(fā)明實施例提供的大雁塔Ξ維散亂點云數(shù)據(jù)的局部細節(jié)示意圖；
[0041] 圖8A為本發(fā)明實施例提供的散亂點云數(shù)據(jù)壓縮距離闊值為0.01時的壓縮效果圖；
[0042] 圖8B為本發(fā)明實施例提供的散亂點云數(shù)據(jù)壓縮距離闊值為0.05時的壓縮效果圖；
[0043] 圖8C為本發(fā)明實施例提供的散亂點云數(shù)據(jù)壓縮距離闊值為0.1時的壓縮效果圖；
[0044] 圖8D為本發(fā)明實施例提供的散亂點云數(shù)據(jù)壓縮距離闊值為0.15時的壓縮效果圖；
[0045] 圖9為本發(fā)明實施例提供的一種基于散亂點云數(shù)據(jù)的分層式壓縮裝置結構示意 圖。
【具體實施方式】
[0046] 本發(fā)明實施例中，按照坐標系內的散亂點