廣州南方測繪科技股份有限公司馬然獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉廣州南方測繪科技股份有限公司申請的專利一種基于球面四叉樹的點云數據壓縮方法及裝置獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN120563639B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-26發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202511073813.8,技術領域涉及:G06T9/40;該發明授權一種基于球面四叉樹的點云數據壓縮方法及裝置是由馬然;閆志愿;黃禹森;鄧德賢;黃傲龍設計研發完成,并于2025-08-01向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種基于球面四叉樹的點云數據壓縮方法及裝置在說明書摘要公布了:本發明公開了一種基于球面四叉樹的點云數據壓縮方法及裝置,屬于點云壓縮技術領域。本發明通過球面三角形和球面四叉樹節點的組合,球面三角形更加符合激光雷達的球面點云掃描特性,能夠消除現有技術中正方體八叉樹點云壓縮的方向性偏倚問題,以球面坐標將點云數據分配到球面三角形中,能夠實現對點云數據在三維空間中的連貫性分配;以動態的對球面三角形進行劃分,不僅能夠使得球面三角形能夠更加適配點云數據的非均勻或高度結構化的特性,還能夠避免了過度劃分導致的結構臃腫;通過構建編碼結構體,使得壓縮完成的點云壓縮數據融合了點云數據的空間信息和深度信息,提高了點云壓縮的精度。
本發明授權一種基于球面四叉樹的點云數據壓縮方法及裝置在權利要求書中公布了:1.一種基于球面四叉樹的點云數據壓縮方法,其特征在于,包括: 獲取若干待壓縮的點云數據,初始化若干球面三角形和每個所述球面三角形對應的球面四叉樹節點,包括:獲取單位球和黃金分割數,并根據所述黃金分割數對所述單位球的球面進行分割,得到若干初始頂點坐標;對所述初始頂點坐標進行歸一化處理,得到若干第一頂點坐標;根據預設頂點連接順序,對所述第一頂點坐標進行組合,得到若干球面三角形和每個球面三角形的三角形頂點坐標;基于所述頂點連接順序,對所述球面三角形進行編碼,得到每個所述球面三角形的編碼信息;構建每個所述三角形頂點坐標的索引,以確定每個所述球面三角形的三角形頂點坐標索引;基于所述三角形頂點坐標索引和三角形頂點坐標構建球面三角形頂點坐標索引表;根據所述球面三角形的編碼信息和三角形頂點坐標索引,構建球面三角形索引表;根據每個所述球面三角形的三角形頂點坐標索引,構建并初始化每個所述球面三角形對應的球面四叉樹節點,其中,所述球面四叉樹節點包括:三角形頂點坐標索引、父節點指針、子節點指針和葉節點標志位; 根據預設球面半空間檢測方法,結合所述球面三角形、球面四叉樹節點和球面坐標,確定所述點云數據對應的第一球面三角形和第一球面四叉樹節點; 獲取所述第一球面三角形的邊長和所述第一球面三角形內的點云數據數量,根據所述第一球面三角形的邊長和所述第一球面三角形內的點云數據數量確定所述第一球面三角形的劃分判斷結果; 根據所述劃分判斷結果,結合所述第一球面四叉樹節點對所述第一球面三角形進行劃分,確定所述點云數據對應的第二球面三角形和第二球面四叉樹節點,并將所述點云數據分配至所述第二球面三角形,包括:若所述劃分判斷結果為需要進行球面三角形劃分,根據所述第一球面四叉樹節點對所述第一球面三角形進行劃分;根據預設球面半空間檢測方法,重新確定所述點云數據對應的第一球面三角形和第一球面四叉樹節點,進而重新確定所述第一球面三角形的劃分判斷結果,直到第一球面三角形的劃分判斷結果為不需要進行球面三角形劃分,將所述點云數據的第一球面三角形作為所述點云數據對應的第二球面三角形,將所述點云數據的第一球面四叉樹節點作為所述點云數據對應的第二球面四叉樹節點,進而將所述點云數據分配至所述第二球面三角形;其中,所述根據所述第一球面四叉樹節點對所述第一球面三角形進行劃分,包括:根據所述第一球面三角形的三角形頂點坐標,計算所述第一球面三角形的每條邊的中點坐標,得到所述第一球面三角形的初始邊中點坐標;根據所述頂點連接順序,對所述第一球面三角形的三角形頂點坐標和初始邊中點坐標進行組合,以將所述第一球面三角形劃分為若干球面三角形,并確定劃分得到的每個所述球面三角形的三角形頂點坐標;根據預設浮點誤差修正方法和預設哈希映射表,確定所述初始邊中點坐標對應的索引;基于所述初始邊中點坐標對應的索引,結合所述第一球面三角形的三角形頂點坐標索引,確定劃分得到的每個所述球面三角形的三角形頂點坐標索引;基于劃分得到的每個所述球面三角形的三角形頂點坐標索引和三角形頂點坐標,更新所述球面三角形頂點坐標索引表;基于所述頂點連接順序,結合所述第一球面三角形的編碼信息,對劃分得到的每個所述球面三角形進行編碼,確定劃分得到的每個所述球面三角形的編碼信息;基于劃分得到的每個所述球面三角形的編碼信息和三角形頂點坐標索引,更新所述球面三角形索引表;基于劃分得到的每個所述球面三角形的三角形頂點坐標索引,結合所述第一球面四叉樹節點,構建并初始化劃分得到的每個所述球面三角形的球面四叉樹節點;基于所述劃分得到的每個所述球面三角形的球面四叉樹節點更新所述第一球面四叉樹節點的子節點指針和葉節點標志位;根據所述球面半空間檢測方法,重新確定所述第一球面三角形內每個點云數據對應的第一球面三角形和第一球面四叉樹節點,進而重新確定所述第一球面三角形內每個點云數據對應的第二球面三角形和第二球面四叉樹節點;進而將所述第一球面三角形內每個點云數據重新分配至對應的第二球面三角形,完成對所述第一球面三角形的劃分; 在將所有所述點云數據分配至所述第二球面三角形后,基于每個所述點云數據的徑向深度、所述第二球面四叉樹節點和所述第二球面三角形,生成每個所述點云數據的編碼路徑結構體,以完成對所述點云數據的壓縮。
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