[發明專利]點云虛擬選擇與裁切方法、裝置及設備

有效

• 申請號: 202010422783.8
• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN111583268B
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 高上;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 北京數字綠土科技有限公司
• 主分類號: G06T7/10
• 分類號: G06T7/10;G06T19/20
• 代理公司: 北京繪聚高科知識產權代理事務所(普通合伙) 11832
• 代理人: 郭士磊

本申請涉及一種點云虛擬選擇與裁切方法、裝置及設備。該方法包括：根據目標對象在點云數據中對目標點云的選擇操作構建虛擬選擇框，其中，虛擬選擇框覆蓋的區域內包含點云數據中的若干個被目標對象選中的目標點云；若確定目標對象選擇完成，根據目標對象多次選擇構建的多個虛擬選擇框生成選擇區域文件；根據選擇區域文件，從點云數據中提取多個虛擬選擇框覆蓋的區域內包含的目標點云。本申請解決了數據量龐大的情況下對點云的選擇和裁切操作占用內存較大，數據冗余，處理效率較低的問題，規避了對點結構的字段擴展和冗余數據的生成，提高了點云選擇和裁切操作的效率，靈活地擴展了點云選擇和裁切的交互方式。

技術領域

本申請涉及測繪點云數據處理技術領域，尤其涉及一種點云虛擬選擇與裁切方法、裝置及設備。

背景技術

隨著三維激光雷達掃描技術的快速發展，三維激光雷達掃描技術已經以其快速性、實時性、主動性、不接觸性、高密度性等特點，廣泛地應用于農業、林業、地災、電力、測繪等各個領域的點位信息的探測。三維激光雷達掃描往往會生成幾十甚至幾百GB的海量點云數據，龐大的數據量給點云的存儲、管理、調度、顯示，尤其是數據編輯方面帶來了極大的挑戰。

目前，相關技術中，對于海量點云數據的精細編輯（如點云分割、分類等），往往需要采用一定的手段降低待編輯點云的數據量，從而提高點云編輯的效率，比如對大數據的點云文件進行分塊加載顯示，利用交互式選擇工具對于待編輯點云數據進行快速選擇，以及對感興趣區域的待編輯點云進行局部裁切等等。

然而，發明人在研究過程中發現，相關技術中的點云選擇和裁切方法具有一定的局限性，內存開銷較大，數據冗余，導致處理效率低。對于傳統的點云選擇方法而言，往往需要在點云的數據結構中使用一個新的屬性字段來標記一個點是否被選中。一般的點云點結構中已經存儲了點位的幾何坐標信息（XYZ）、顏色信息（RGB）、強度信息、回波次數信息、時間信息等等，面對海量的點數，增加一個屬性字段意味著龐大的內存開銷，在點云的處理過程中對于CPU和GPU的負擔也會更重，取消點云的選擇時，也需要遍歷所有的點修改其相關屬性字段的值，效率較低。對于傳統的點云裁切方法而言，往往需要額外的磁盤空間裁切保存生成新的點云文件。新的裁切結果點云文件和原始文件中存儲了部分相同的點云數據，造成了部分的數據冗余。由于生成了新的數據文件，意味著要生成新的點云八叉樹結構。新的文件IO以及新的八叉樹的構建都會影響到點云裁切的效率。

針對上述的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容

本申請提供了一種點云虛擬選擇與裁切方法、裝置及設備，以解決上述“點云選擇和裁切方法具有一定的局限性，內存開銷較大，數據冗余，導致處理效率低”的技術問題。

第一方面，本申請提供了一種點云虛擬選擇與裁切方法，包括：根據目標對象在點云數據中對目標點云的選擇操作構建虛擬選擇框，其中，虛擬選擇框覆蓋的區域內包含點云數據中的若干個被目標對象選中的目標點云；若確定目標對象選擇完成，根據目標對象多次選擇構建的多個虛擬選擇框生成選擇區域文件；根據選擇區域文件，從點云數據中提取多個虛擬選擇框覆蓋的區域內包含的目標點云。

可選地，根據目標對象在點云數據中對目標點云的選擇操作構建虛擬選擇框包括：在點云數據中構建坐標系，其中，坐標系包括屏幕坐標系和/或世界坐標系；獲取由目標對象確定的虛擬選擇框的選擇狀態，其中，選擇狀態包括正選狀態或反選狀態；根據目標對象在點云數據中對目標點云進行選擇的對應于坐標系中的最大三維坐標和最小三維坐標，確定包圍盒；根據選擇狀態、包圍盒和標準約束條件構建虛擬選擇框。

可選地，根據選擇狀態、包圍盒和標準約束條件構建虛擬選擇框還包括：根據表征虛擬選擇框位置信息的頂點，確定虛擬選擇框的頂點列表；根據選擇狀態、包圍盒和頂點列表構建虛擬選擇框。

可選地，根據選擇狀態、包圍盒和標準約束條件構建虛擬選擇框還包括：根據表征虛擬選擇框范圍信息的數值參數，確定虛擬選擇框的數值參數列表；根據選擇狀態、包圍盒和數值參數列表構建虛擬選擇框。