[發(fā)明專利]基于高精地圖中的點(diǎn)云數(shù)據(jù)的漸進(jìn)式傳輸方法和系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011226009.6
• 申請日: 2020-11-05
• 公開（公告）號: CN112365573A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃睿;唐潔
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T9/40;G06F16/29
• 代理公司: 深圳市朝聞專利代理事務(wù)所(普通合伙) 44454
• 代理人: 羅仲輝

本發(fā)明提出了基于高精地圖中的點(diǎn)云數(shù)據(jù)的漸進(jìn)式傳輸方法，所述方法包括以下步驟：點(diǎn)云數(shù)據(jù)壓縮；最簡壓縮數(shù)據(jù)傳輸；通過morton碼對數(shù)據(jù)進(jìn)行還原。本發(fā)明針對高精地圖中的點(diǎn)云數(shù)據(jù)特性建立漸進(jìn)式傳輸模型，通過八叉樹結(jié)構(gòu)對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，在這種結(jié)構(gòu)以及傳統(tǒng)數(shù)據(jù)的漸進(jìn)式傳輸?shù)幕A(chǔ)上結(jié)合點(diǎn)云數(shù)據(jù)特性提出了一種點(diǎn)云均分狀態(tài)下的漸進(jìn)式模型并從壓縮、傳輸時(shí)間以及還原三個(gè)步驟建立了詳細(xì)數(shù)學(xué)模型。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于高精地圖中的點(diǎn)云數(shù)據(jù)的漸進(jìn)式傳輸方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)汽車自經(jīng)問世給人們出行提供了不少方便，但隨著科技的發(fā)展，它逐漸開始暴露出功能上的限制以及安全隱患等弊端；無人汽車及其相關(guān)技術(shù)在恰好克服這些弊端的同時(shí)還節(jié)約了各種資源。高精地圖作為為無人汽車定位與導(dǎo)航的地圖，是無人駕駛中不可或缺的一部分；為了滿足無人駕駛的標(biāo)準(zhǔn)，高精地圖精度要比傳統(tǒng)地圖更高、包含更多語義與道路信息，也正是因?yàn)槠渚龋话愕母呔貓D數(shù)據(jù)量十分巨大，現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)并不能滿足其高速傳輸?shù)囊螅踔量赡軙?huì)造成重大延誤，這嚴(yán)重制約了高精地圖的實(shí)時(shí)性，極大威脅了無人駕駛的行車安全。因此，高精地圖的傳輸時(shí)延應(yīng)盡可能地縮短。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明通過傳統(tǒng)地圖的漸進(jìn)式傳輸方式以及點(diǎn)云數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特性，構(gòu)造了一種漸進(jìn)式傳輸完整模型，包括了數(shù)據(jù)壓縮，傳輸時(shí)間以及數(shù)據(jù)還原的數(shù)學(xué)模型，以此探討高精地圖的傳輸方式。

根據(jù)第一方面，本申請?zhí)峁┮环N基于高精地圖中的點(diǎn)云數(shù)據(jù)的漸進(jìn)式傳輸方法，包括：

S100：獲取點(diǎn)云數(shù)據(jù)；

S200：將點(diǎn)云數(shù)據(jù)中每個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的morton碼；

S300：將所述morton碼進(jìn)行排序并用八叉樹存儲(chǔ)；

S400：對點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮；

S500：傳輸壓縮后的數(shù)據(jù)，通過morton碼對數(shù)據(jù)進(jìn)行還原。

在一些實(shí)施例，所述點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮步驟包括：

S410：從第一個(gè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)開始，每八個(gè)相鄰點(diǎn)云組合在一起進(jìn)行提取，得到8個(gè)連續(xù)的單元；

S420：為每個(gè)所述單元分配一個(gè)morton碼，比較所述單元與morton碼的屬性值；若屬性值的誤差在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則選擇MD碼最小的單元，將其屬性值以及MD碼記錄入棧中，否則對這所述8個(gè)單元進(jìn)行排序，按MD碼的值從小到大的先后順序，依次分別將所述8個(gè)單元的MD碼以及屬性值記錄入棧中，并記錄此時(shí)棧頂?shù)闹羔槪?/p>

S430：棧頂指針到達(dá)預(yù)設(shè)的值且8個(gè)棧頂數(shù)據(jù)的MD碼以及屬性值都相同時(shí)，對前七個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行出棧操作，出棧后的數(shù)據(jù)另行保存，以在后續(xù)傳輸過程中能繼續(xù)傳輸；

S440：重復(fù)步驟S310-S330直到包圍盒的大小符合所預(yù)設(shè)的閾值，完成點(diǎn)云數(shù)據(jù)的壓縮。

在一些實(shí)施例，所述S500步驟包括：在傳輸開始，先傳輸經(jīng)過以上壓縮過程所獲得的最簡略的數(shù)據(jù)，再漸進(jìn)式傳輸中進(jìn)行數(shù)據(jù)的補(bǔ)全。

在一些實(shí)施例，所述數(shù)據(jù)補(bǔ)全方法包括以下步驟：

S510：對保存八叉樹結(jié)構(gòu)的棧的棧頂數(shù)據(jù)的MD碼經(jīng)過逆變換算，得出每個(gè)柵格的編號；

S520：將棧頂數(shù)據(jù)的MD碼以及屬性值賦給此柵格數(shù)據(jù)，棧頂數(shù)據(jù)的MD碼與其下一數(shù)據(jù)的MD碼的差為我們中間精簡的數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)；

S530：對棧頂數(shù)據(jù)的下一數(shù)據(jù)的MD碼加一，通過補(bǔ)全每層精簡的數(shù)據(jù)完成數(shù)據(jù)的還原。

根據(jù)第二方面，本申請一種基于高精地圖中的點(diǎn)云數(shù)據(jù)的漸進(jìn)式傳輸系統(tǒng)，包括：

用于獲取點(diǎn)云數(shù)據(jù)的模塊；