[發明專利]一種多預測點的點云屬性預測方法和裝置

在審

• 申請號: 202010428531.6
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN113496546A
• 公開（公告）日: 2021-10-12
• 發明（設計）人: 虞露;王文義
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00
• 代理公司: 杭州宇信知識產權代理事務所(普通合伙) 33231
• 代理人: 王健

為了能夠在兼顧復雜度的前提下進一步提高點云屬性的預測效率，本發明提出一種多預測點的點云屬性編碼方法和裝置，將空間中與當前待編碼點相近的當前待編碼點所在的當前塊中的已編碼點和當前塊的已編碼鄰塊中的點作為預測候選點，然后在預測候選點中選取多個點作為預測點，使用選取的多個預測點的屬性值的加權平均來求當前待編碼點屬性值的預測值，最后使用求得的當前待編碼點的屬性值的預測值來預測當前待編碼點的屬性值，提高了預測點與當前待編碼點屬性的相關性，多點加權預測提高了預測值準確度的平穩性，進而大幅度提升了點云屬性編碼的效率。

技術領域

本發明專利屬于點云編碼領域，具體涉及一種多預測點的點云屬性預測方法和裝置。

背景技術

近年來，三維數據的掃描技術的技術不斷取得進步，使得高精度、高分辨率的三維數據的獲取越來越簡單，成本也越來越低。例如立體相機系統和高速度、高分辨率的激光掃描儀等能夠快速產生高幀率的大量點數據。點云能夠有效的表達這些傳感器數據，以此來讓機器人等智能設備推斷出環境的幾何和屬性特征等信息從而做出有效的判斷。點云在虛擬現實和增強現實方面的應用也同樣開始越來越廣泛。可是，點云巨大的數據量為其傳輸和存儲都帶來了很大的困難，如何有效的壓縮點云數據已經成為學術界和工業界研究的熱點。

點云是空間中一組無規則分布并且無連接的一組點，每個點通過三維坐標x、y、z來表達物體或環境的形狀信息，與每個點相關聯的還有顏色、反射率、透明度等屬性信息，以此來表達物體或環境表面特性。體素化點云是指幾何信息被量化的點云，由于其易于處理和控制精度等優點，是現在點云的主要數據形式，現今的點云壓縮技術大多針對體素化點云。

點云的壓縮分為幾何信息的壓縮和屬性信息的壓縮，為了能在壓縮屬性時利用幾何信息，很多點云編碼技術會讓幾何信息壓縮發生在屬性信息壓縮之前。點云幾何信息的壓縮現在主要基于八叉樹和KD樹。而點云屬性信息壓縮技術中的一類有效的方法就是基于預測的壓縮方法。目前點云屬性的預測編碼主要基于莫頓碼，例如，在文獻《“Text of ISO/IEC 23090-9DIS Geometry-based PCC”,MPEG w19088,Feb.2020》中，先根據點云幾何坐標為每一個點生成莫頓碼，然后按照每一個點對應的莫頓碼大小從小到大對點云排序，按照排序后的順序編碼點云屬性，對于每一個當前待編碼點，使用當前待編碼點的前一點的屬性值或者使用前若干點中距離當前待編碼點最近的點的屬性值來預測當前待編碼點的屬性值；文獻《“優化參考點權重的點云屬性預測方法”，AVS M5073，2019年12月》中同樣按照莫頓碼大小從小到大的順序來編碼點云屬性，對于當前待編碼點，其利用當前待編碼點的前若干點的屬性值的加權平均來預測當前待編碼點的屬性值。

發明內容

為了能夠在兼顧復雜度的前提下進一步提高點云屬性的預測效率，本發明提出一種多預測點的點云屬性編碼方法和裝置，將空間中與當前待編碼點相近的當前待編碼點所在的當前塊中的已編碼點和當前塊的已編碼鄰塊中的點作為預測候選點，然后在預測候選點中選取若干個點作為預測點，最后基于加權預測的方法使用預測點來預測當前待編碼點的屬性。

本發明的第一目的是提供一種多預測點的點云屬性預測方法，包括如下內容：

從預測候選點中選取n個距離當前待編碼點最近的點作為預測點，n為大于零的自然數；

使用選取的n個預測點的屬性值來求當前待編碼點屬性值的預測值；

使用求得的當前待編碼點的屬性值的預測值來預測當前待編碼點的屬性值。

作為優選，所述使用選取的n個預測點的屬性值來求當前待編碼點屬性值的預測值是采用基于距離加權平均的方式計算得到：

A_i為第i個預測點的屬性值，ω_i為第i個預測點到當前待編碼點的距離d的倒數。