[發明專利]一種點云數據處理加速系統及方法

在審

• 申請號: 202011290873.2
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112419138A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 王子彤;姜凱;王帥
• 申請（專利權）人: 濟南浪潮高新科技投資發展有限公司
• 主分類號: G06T1/20
• 分類號: G06T1/20;G06T1/60;G06F13/42;H04N5/765
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司 37100
• 代理人: 姜鵬

1.一種點云數據處理加速系統，其特征在于，包括PCIE通信模塊、點云數據解析模塊、點云數據加速處理模塊、以太網接口模塊、攝像頭接口模塊、DDR控制模塊、高速存儲模塊和微處理器；

所述PCIE通信模塊用于通過PCIE接口與上位機進行PCIE格式點云數據傳輸并進行PCIE協議包的解析卸載；

所述點云數據解析模塊用于對一定格式的點云數據進行數據包卸載，獲取點云數據詳細的點云數據參數；

所述點云數據加速處理模塊用于對點云數據進行預處理計算，并對特定處理算法中適合硬件加速的部分進行加速處理，并將結果存至所述高速存儲模塊或通過PCIE通信模塊返回至上位機；

所述以太網接口模塊用于通過以太網口連接對應接口的雷達進行數據傳輸；

所述攝像頭接口模塊用于連接多路攝像頭進行數據傳輸；

所述DDR控制模塊用于對所述高速存儲模塊進行邏輯控制，并對點云數據進行存取；

所述高速存儲模塊用于對接受到的原始的點云數據或處理后的點云數據進行存儲；

所述微處理器用于對點云數據處理流程進行控制，并對處理流程中不適合硬件加速的部分進行軟件實現。

2.根據權利要求1所述的一種點云數據處理加速系統，其特征在于，所述點云數據參數包括所屬坐標系類型、坐標值、顏色信息、回波信息和幾何體頂點面邊參數。

3.根據權利要求2所述的一種點云數據處理加速系統，其特征在于，所述點云數據加速處理模塊對硬件進行預處理運算，包括對點云數據中噪聲進行直通濾波、條件濾波、下采樣和數據渲染；

所述點云數據加速處理模塊還用于進行特定處理，包括點云數據的讀寫、濾波、特征估計、表面重建、配準、分割、著色和融合。

4.根據權利要求3所述的一種點云數據處理加速系統，其特征在于，所述點云數據加速處理模塊用于將處理后的點云數據返回至上位機完成全部算法流程；

或，

通過以太網接口連接激光雷達和/或攝像頭接口連接攝像頭直接對點云數據進行處理，并將結果返回至上位機存儲顯示。

5.根據權利要求4所述的一種點云數據處理加速系統，其特征在于，所述點云數據加速處理模塊中還設有VTK硬件加速模塊，且微處理器連接顯示模塊，直接對點云數據處理結果進行顯示。

6.一種點云數據處理加速方法，其特征在于，由微處理器對點云數據處理流程進行控制，使上位機通過PCIE接口進行PCIE格式的點云數據傳輸和PCIE協議包的解析卸載，進入點云數據解析，對一定格式的點云數據進行數據包卸載，獲取點云數據參數；

然后，對點云數據進行預處理，并對特定處理中合適硬件加速部分進行加速處理，將結果存至高速存儲模塊中或通過PCIE接口返回至上位機，由DDR對所述高速存儲模塊進行邏輯控制和對點云數據進行存取；

最后，通過以太網接口連接激光雷達進行數據傳輸，通過攝像頭接口連接攝像頭進行數據傳輸。

7.根據權利要求6所述的一種點云數據處理加速方法，其特征在于，所述點云數據參數包括所屬坐標類型、坐標值、顏色信息、回波信息和幾何體頂點面邊參數。

8.根據權利要求7所述的一種點云數據處理加速方法，其特征在于，對點云數據進行預處理時，包括對點云數據中的噪聲進行直通濾波、條件濾波、下采樣和數據渲染；

對特定處理合適硬件加速部分進行加速處理包括點云數據的讀寫、濾波、特征估計、表面重建、配準、分割、著色和融合。

9.根據權利要求8所述的一種點云數據處理加速方法，其特征在于，將處理后的點云數據返回至上位機完成全部算法流程；

或，

通過以太網接口連接激光雷達和/或攝像頭接口連接攝像頭直接對點云數據進行處理，并將結果返回至上位機存儲顯示。