[發明專利]基于場景內容可視化點云數據的方法

無效

• 申請號: 201080007491.2
• 申請日: 2010-02-10
• 公開（公告）號: CN102317979A
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發明（設計）人: K·米尼爾;A·O·史密斯;K·格魯維納
• 申請（專利權）人: 哈里公司
• 主分類號: G06T11/00
• 分類號: G06T11/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 袁玥

技術領域

本發明涉及點云數據的可視化領域，且更具體而言涉及基于場景內容的點云數據的可視化。

背景技術

三維(3D)型感測系統常用于產生在各種應用中使用的位置的3D圖像。例如，使用這種3D圖像來創建用于軍事操作或民事活動的安全訓練或計劃環境、用于產生拓撲地圖或者用于地點的監視。這種感測系統典型地通過捕獲與位置相關的高程數據而工作。3D型感測系統的一個示例是光檢測和定距(LIDAR)系統。LIDAR型3D感測系統通過記錄來自單個激光脈沖的多個定距回聲以產生幀(有時也被稱為圖像幀)來產生數據。因此，LIDAR數據的每個圖像幀將包含對應于傳感器孔徑內的多個定距回聲的三維點的集合(3D點云)。這些點可以被組織成代表三維空間中規則柵格上的值的“體素(voxel)”。3D成像中使用的體素類似于在2D成像裝置的背景下使用的像素。這些幀可以被處理以重構該位置的3D圖像。就這方面而言，應當理解，3D點云中的每個點具有表示3D中場景內的實際表面的個體x、y和z值。

為了進一步幫助解讀3D點云，使用色圖來增強點云數據的可視化。即，對于3D點云中的每一點，根據諸如海拔的預定義變量選擇顏色。因此，顏色中的變化一般用于識別地平面以上不同高度或海拔的點。然而，盡管使用這種常規色圖，3D點云仍難以解讀。

發明內容

本發明的實施例提供基于場景內容使用色圖可視化空間或點云數據的系統和方法。在本發明的第一實施例中，提供一種用于改善位置的空間數據的可視化和解讀的方法。該方法包括：從多個場景標簽選擇用于該位置的輻射測量圖像數據的第一部分的第一場景標簽，以及選擇空間數據的第一部分，其中該空間數據包括與輻射測量圖像數據的第一部分相關的多個三維(3D)數據點。該方法還包括基于第一場景標簽從多個顏色空間函數選擇用于空間數據的第一部分的第一顏色空間函數，該多個顏色空間函數中的每一個根據多個3D數據點的海拔坐標限定色調、飽和度和強度(HSI)值。該方法還包括使用與空間數據的第一部分相關的多個3D數據點使用從第一顏色空間函數選擇的HSI值顯示空間數據的第一部分。在該方法中，多個場景標簽與多個分類相關聯，其中，該多個顏色空間函數中的每一個表示與多個分類中的每一個相關的HSI值中的不同預定義的變化。

在本發明的第二實施例中，提供用于改善位置的空間數據的可視化和解讀的系統。該系統包括用于接收與位置相關的空間數據和輻射測量圖像數據的存儲元件以及通信地耦合到該存儲元件的處理元件。在該系統中，處理元件被配置成從多個場景標簽選擇用于該位置的輻射測量圖像數據的第一部分的第一場景標簽以及選擇空間數據的第一部分，其中該空間數據的第一部分包括與輻射測量圖像數據的第一部分相關的多個三維(3D)數據點。該處理元件還被配置成從多個顏色空間函數選擇用于空間數據的第一部分的第一顏色空間函數，該選擇基于第一場景標簽，且該多個顏色空間函數中的每一個根據多個3D數據點的海拔坐標限定色調、飽和度和強度(HSI)值。該系統還被配置成使用與空間數據的第一部分相關的多個3D數據點使用從第一顏色空間函數選擇的HSI值顯示空間數據的第一部分。在該系統中，多個場景標簽與多個分類相關聯，其中該多個顏色空間函數中的每一個表示與多個分類中的每一個相關的HSI值中的不同預定義的變化。

在本發明的第三實施例中，提供一種計算機可讀介質，其上存儲有用于改善位置的空間數據的可視化和解讀的計算機程序。該計算機程序包括多個代碼部分，該多個代碼部分可以被計算機執行。該計算機程序包括用于從多個場景標簽選擇用于該位置的輻射測量圖像數據的第一部分的第一場景標簽且選擇空間數據的第一部分的代碼部分，該空間數據包括與輻射測量圖像數據的第一部分相關的多個三維(3D)數據點。該計算機程序還包括用于從多個顏色空間函數選擇用于空間數據的第一部分的第一顏色空間函數的代碼部分，該選擇基于第一場景標簽，且該多個顏色空間函數中的每一個根據多個3D數據點的海拔坐標限定色度、飽和度和強度(HSI)值。該計算機程序還包括用于使用與空間數據的第一部分相關的多個3D數據點使用從第一顏色空間函數選擇的HSI值顯示空間數據的第一部分的代碼部分。在該計算機程序中，多個場景標簽與多個分類相關聯，其中該多個顏色空間函數中的每一個表示與多個分類中的每一個相關的HSI值中的不同預定變化。

附圖說明

圖1示出根據本發明的實施例用于收集3D點云數據的示例性數據收集系統。

圖2示出根據本發明的實施例包含獲取的3D點云數據的示例性圖像幀。