點云數據的存儲方法及裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術屬于計算機信息技術領域，具體涉及一種點云數據的存儲方法及裝置。本發明專利技術提供的點云數據的存儲方法包括：計算點云數據的包圍盒；按照八叉樹結構對所述包圍盒進行遞歸切分，所述八叉樹結構的每個層級對應一個點距；在每次切分后，根據當前層級的點距判斷切分得到的每個子單元空間內的點是否屬于當前層級，以文件的形式存儲屬于當前層級的點的信息，其中，切分得到的每個子單元空間對應當前層級內的一個節點，每個節點對應一個文件。本發明專利技術提供的點云數據的存儲方法及裝置，降低了點云數據的存儲量，提高了點云數據的讀取、查詢、渲染效率。

Method and device for storing point cloud data

The invention belongs to the field of computer information technology, in particular relates to a storage method and a device for point cloud data. Including the storage method of point cloud data provided by the invention: calculating bounding box of point cloud data; according to the octree structure of the bounding box of recursive segmentation, the octree structure of each level corresponds to a point in time; segmentation, according to the current level of each sub point to judge the segmentation unit in the space of points belonging to the current level, stored in the form of files belonging to the current level of information, wherein, each unit has a corresponding spatial segmentation hierarchy within the current node, each node corresponds to a file. The invention provides a storage method and device for point cloud data, which reduces the storage capacity of point cloud data, and improves the reading, querying and rendering efficiency of point cloud data.

【技術實現步驟摘要】
點云數據的存儲方法及裝置
本專利技術涉及計算機信息
，具體涉及一種點云數據的存儲方法及裝置。
技術介紹
云點數據是指掃描資料以點的形式記錄，每一個點包含有三維坐標，有些可能含有顏色信息(RGB)或反射強度信息(Intensity)。通常在進行掃描時獲得的數據會根據掃描的空間大小呈幾何增長，因此通過計算機進行點云數據的存儲、查詢、讀取等操作通常需要大量的計算，時效性很差。
技術實現思路
針對現有技術中的缺陷，本專利技術提供的點云數據的存儲方法及裝置，降低了點云數據的存儲量，提高了點云數據的讀取、查詢、渲染效率。第一方面，本專利技術提供的一種點云數據的存儲方法，包括：計算點云數據的包圍盒；按照八叉樹結構對所述包圍盒進行遞歸切分，所述八叉樹結構的每個層級對應一個點距；在每次切分后，根據當前層級的點距判斷切分得到的每個子單元空間內的點是否屬于當前層級，以文件的形式存儲屬于當前層級的點的信息，其中，切分得到的每個子單元空間對應當前層級內的一個節點，每個節點對應一個文件。本實施例提供的點云數據的存儲方法，從根節點到所有的中間節點以及葉節點，每個節點對應的文件中都包含點數據，且所有文件中沒有重復的點，解決了點云數據分布不均勻時，等距分割后各個子單元空間內包含點的數量差異很大的問題。降低了數據存儲的冗余量，節省了存儲空間。按點距逐層存儲的方式，在加載和渲染時可以按照需要顯示的精度逐層調度，隨著加載和渲染的節點數越多，渲染出來的效果就更好。優選地，還包括：根據點云總數和所述包圍盒的體積確定根節點的點距；根據根節點的點距逐層確定每個層級的點距，下一層級的點距小于上一層級的點距。優選地，所述根據根節點的點距逐層確定每個層級的點距，包括：下一層級的點等于小于上一層級的點距的一半。優選地，所述根據當前層級的點距判斷切分得到的每個子單元空間內的點是否屬于當前層級，包括：根據當前層級的點距將子單元空間網格化；遍歷子單元空間內的點，根據點的位置信息判斷點所處的網格，若所述網格未被占據，則確定該點屬于當前層級且標記所述網格被占據；若所述網格已被占據則該點放到下一層級進行判斷。優選地，在每次切分后，還包括：判斷當前層級是否小于預設的最大分割深度；若當前層級大于等于預設的最大分割深度，則終止切分；若當前層級小于預設的最大分割深度，則對切分得到的每個子單元空間分別進行如下操作：判斷子單元空間內的點的數量是否小于預設的最少包含點數，若小于，則終止對所述子單元空間的切分。優選地，所述以文件的形式存儲屬于當前層級的點的信息，包括：以Lob格式文件存儲屬于當前層級的點的信息。優選地，所述文件以分層的結構進行存放，為滿足分層要求的節點建立文件夾，所述文件夾中包括該節點的文件，該節點在當前層內所有子節點的文件，一個索引文件；所述索引文件包含所述文件夾中所有節點的索引以及每個節點包含的點的數量；若所述文件夾中最大層級的節點還包括子節點，則所述文件夾中還包括下一層文件夾。第二方面，本專利技術提供的一種點云數據的存儲裝置，包括：包圍盒計算模塊，用于計算點云數據的包圍盒；遞歸切分模塊用于，按照八叉樹結構對所述包圍盒進行遞歸切分，所述八叉樹結構的每個層級對應一個點距；數據存儲模塊，用于在每次切分后，根據當前層級的點距判斷切分得到的每個子單元空間內的點是否屬于當前層級，以文件的形式存儲屬于當前層級的點的信息，其中，切分得到的每個子單元空間對應當前層級內的一個節點，每個節點對應一個文件。本實施例提供的點云數據的存儲裝置，從根節點到所有的中間節點以及葉節點，每個節點對應的文件中都包含點數據，且所有文件中沒有重復的點，解決了點云數據分布不均勻時，等距分割后各個子單元空間內包含點的數量差異很大的問題。降低了數據存儲的冗余量，節省了存儲空間。按點距逐層存儲的方式，在加載和渲染時可以按照需要顯示的精度逐層調度，隨著加載和渲染的節點數越多，渲染出來的效果就更好。優選地，還包括點距計算模塊，用于：根據點云總數和所述包圍盒的體積確定根節點的點距；根據根節點的點距逐層確定每個層級的點距，下一層級的點距小于上一層級的點距。優選地，所述點距計算模塊中，根據根節點的點距逐層確定每個層級的點距，包括：下一層級的點等于小于上一層級的點距的一半。附圖說明圖1為本專利技術實施例所提供的點云數據的存儲方法的流程圖；圖2為按八叉樹結構進行切分的示意圖；圖3為不同層級的節點單獨、組合渲染的效果圖；圖4為按八叉樹結構進行遞歸切分的一個示例；圖5為節點文件以分層的結構進行存放的一個示例；圖6為本專利技術實施例所提供的點云數據的存儲裝置的結構框圖。具體實施方式下面將結合附圖對本專利技術技術方案的實施例進行詳細的描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本專利技術的技術方案，因此只是作為示例，而不能以此來限制本專利技術的保護范圍。需要注意的是，除非另有說明，本申請使用的技術術語或者科學術語應當為本專利技術所屬領域技術人員所理解的通常意義。如圖1所示，本實施例提供的一種點云數據的存儲方法，包括：步驟S1，計算點云數據的包圍盒。其中，包圍盒為能夠包含所有點云數據且體積最小的幾何體，如球體、立方體等。最常見的包圍盒算法有AABB包圍盒(Axis-alignedboundingbox)，包圍球(Sphere)，方向包圍盒OBB(Orientedboundingbox)以及固定方向凸包FDH(Fixeddirectionshulls或k-DOP)。為適應八叉樹結構的切分，本實施例優選采用AABB包圍盒的算法，該算法為本領域通用的算法，在此不再贅述。步驟S2，按照八叉樹結構對包圍盒進行遞歸切分，八叉樹結構的每個層級對應一個點距。其中，八叉樹結構是四叉樹結構在三維空間中的擴展，是一種描述和檢索三維立體空間的有層次性的樹狀結構。以包圍盒為八叉樹結構的根節點，將包圍盒切分為八個子單元空間，得到第一層級的八個節點，并為每個子單元空間進行編號，編號是為了區分開每個子單元空間，確定每個子單元空間的空間位置，切分方式參見圖2，對每個子單元空間再按照上述方式進行切分，直到滿足遞歸切分的終止條件。八叉樹結構中的每一個節點對應切分得到的一個子單元空間。其中，點距為每個層級中點與點的最小距離，點距可以表示層級中點的系數程度。下一層級的點距小于上一層級的點距，以此達到逐層提高數據精度的目的。步驟S3，在每次切分后，根據當前層級的點距判斷切分得到的每個子單元空間內的點是否屬于當前層級，以文件的形式存儲屬于當前層級的點的信息，其中，切分得到的每個子單元空間對應當前層級內的一個節點，每個節點對應一個文件。其中，屬于當前層級的點在下一層級的切分過程中不會再參與判斷。對于不屬于當前層級的點，在下一層級的切分過程中再進行判斷。其中，點的信息包括點在三維空間中的坐標，還可以包括點的顏色信息或反射強度信息等。其中，對于不再進行切分的節點不會建立其節點下的子文件，對于不包含點的節點不會建立對應的文件，這樣可以減少文件的存儲量，在加載調用數據時提高檢索的效率。本實施例提供的點云數據的存儲方法，從根節點到所有的中間節點以及葉節點，每個節點對應的文件中都包含點數據，且所有文件中沒有重復的點，解決了點云數據分布不均勻時，等距分割后各個子單元空間內包含點的數量差異很大的問題。降低了數據存儲的冗余量，節省本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種點云數據的存儲方法，其特征在于，包括：計算點云數據的包圍盒；按照八叉樹結構對所述包圍盒進行遞歸切分，所述八叉樹結構的每個層級對應一個點距；在每次切分后，根據當前層級的點距判斷切分得到的每個子單元空間內的點是否屬于當前層級，以文件的形式存儲屬于當前層級的點的信息，其中，切分得到的每個子單元空間對應當前層級內的一個節點，每個節點對應一個文件。

【技術特征摘要】
1.一種點云數據的存儲方法，其特征在于，包括：計算點云數據的包圍盒；按照八叉樹結構對所述包圍盒進行遞歸切分，所述八叉樹結構的每個層級對應一個點距；在每次切分后，根據當前層級的點距判斷切分得到的每個子單元空間內的點是否屬于當前層級，以文件的形式存儲屬于當前層級的點的信息，其中，切分得到的每個子單元空間對應當前層級內的一個節點，每個節點對應一個文件。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：根據點云總數和所述包圍盒的體積確定根節點的點距；根據根節點的點距逐層確定每個層級的點距，下一層級的點距小于上一層級的點距。3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據根節點的點距逐層確定每個層級的點距，包括：下一層級的點等于小于上一層級的點距的一半。4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據當前層級的點距判斷切分得到的每個子單元空間內的點是否屬于當前層級，包括：對切分得到的每個子單元空間分別進行如下操作：根據當前層級的點距將子單元空間網格化；遍歷子單元空間內的點，根據點的位置信息判斷點所處的網格，若所述網格未被占據，則確定該點屬于當前層級且標記所述網格被占據；若所述網格已被占據則該點放到下一層級進行判斷。5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在每次切分后，還包括：判斷當前層級是否小于預設的最大分割深度；若當前層級大于等于預設的最大分割深度，則終止切分；若當前層級小于預設的最大分割深度，則對切分得到的每個子單元空間分別進行如下操作：判斷子單元空間內的點的數量是...

【專利技術屬性】
技術研發人員：賈慶雷，馬柳青，周淮浦，
申請(專利權)人：蘇州中科圖新網絡科技有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇,32