[发明专利]一种利用可移动空间网格精简点云数据的方法

权利要求书

1.一种利用可移动空间网格精简点云数据的方法，其特征在于，包括： 

步骤1、三维扫描仪采集被测对象的点云数据，创建点云数据的第一外包盒，该第一包围盒为点云数据的最小外包立方体或长方体； 

步骤2、给定二次空间网格在X轴、Y轴和Z轴方向上的边长值，在第一外包盒中创建多个二次空间网格，将点云数据中的所有点存储到多个二次空间网格中，筛选出每个二次空间网格中权重值最大的点，滤除其他点； 

步骤3、平移第一外包盒，得到第二外包盒，且第二包围盒包围所有步骤2中筛选出的点； 

步骤4、在第二外包盒中创建多个三次空间网格，三次空间网格的大小与形状和二次空间网格一致，将第二外包盒中的点存储到多个三次空间网格中，筛选出每个三次空间网格中权重值最大的点，滤除其他点。 

2.如权利要求1所述的利用可移动空间网格精简点云数据的方法，其特征在于，所述步骤1具体为： 

三维扫描仪采集被测对象的点云数据，在点云数据中查找最大三维坐标值的点，若存在，则取该点作为三维坐标值最大的点，若不存在，则根据点云数据中的点在X轴上的最大坐标值、在Y轴上的最大坐标值和在Z轴上的最大坐标值，创建一个虚拟的三维坐标值最大的点；在点云数据中查找最小三维坐标值的点，若存在，则取该点作为三维坐标值最小的点，若不存在，则根据点云数据中的点在X轴上的最小坐标值、在Y轴上的最小坐标值和在Z轴上的最小坐标值，创建一个虚拟的三维坐标值最小的点；依据最大三维坐标值的点和最小三维坐标值的点，创建第一外包盒。 

3.如权利要求1所述的利用可移动空间网格精简点云数据的方法，其特征在于，所述步骤2具体为： 

S1、根据三维扫描仪的分辨率，人工设定一次空间网格和二次空间网格在X轴、Y轴和Z轴方向上的边长值，根据公式(1)分别计算出第一外包盒在Y轴方向和Z轴方向上包含一次空间网格的个数， 

其中，一次空间网格的边长是二次空间网格的边长的N倍，N为大于1 的整数； 

B为第一外包盒在Y轴方向上的边长值，Δdy为一次空间网格在Y轴方向上的边长值，count²是一次空间网格在Y轴方向上的个数；C为第一外包盒在Z轴方向上的边长值，Δdz为一次空间网格在Z轴方向上的边长值，count³是一次空间网格在Z轴方向上的个数，为取整符号； 

S2、定义一次XYZ编码值表示点云数据中的一个点在第一包围盒中的空间位置，根据公式(2)确定点云数据中每个点的一次XYZ编码值，根据公式(3)对点云数据中的所有点编码，每个点获得一个第一编码值； 

其中，(II、JJ、KK)为点云数据中的一个点的一次XYZ编码值，(x，y，z)为点云数据中的一个点的三维坐标值，(xo，yo，zo)为点云数据中三维坐标值最小的点的三维坐标值，Δdx为一次空间网格在X轴方向上的边长值，code¹为点的第一编码值，为取整符号； 

code¹＝II×count²×count³+JJ×count³+KK    (3)； 

S3、点云数据中任选一个点，在第一包围盒中查找是否存在具有与该点第一编码值相同的编码值的一次空间网格，若存在，则将该点存储到具有与其第一编码值相同的编码值的一次空间网格，若不存在，则创建一个具有与该点第一编码值相同的编码值的一次空间网格，并将该点存储到新创建的一次空间网格中；对点云数据中所有点执行上述过程，直至点云数据中的所有点均存储到相应的一次空间网格中； 

S4、定义二次XYZ编码值表示二次空间网格的空间位置，根据公式(4)确定点云数据中每个点的二次XYZ编码值，根据公式(5)对点云数据中的 所有点编码，每个点获得一个第二编码值； 

code²＝II′×a×b+JJ′×b+KK′    (5)； 

其中，(II′、JJ′、KK′)为点云数据中的一个点的二次XYZ编码值，(x′，y′，z′)为点云数据中的一个点的三维坐标值，(xo，yo，zo)为点云数据中三维坐标值最小的点的三维坐标值，为取整符号； 

Δdx′为二次空间网格在X轴方向上的边长值，Δdy′为二次空间网格在Y轴方向上的边长值，Δdz′为二次空间网格在Z轴方向上的边长值，code²为点的第二编码值；a和b为人工设定常数，且a是b的平方。 

S5、点云数据中任选一个点，在该点所处的一次空间网格中，查找是否存在具有与该点第二编码值相同的编码值的二次空间网格，若存在，则将该点存储到具有与其第二编码值相同的编码值的二次空间网格，若不存在，则创建一个具有与该点第二编码值相同的编码值的二次空间网格，并将该点存储到新创建的二次空间网格中；对点云数据中所有点执行上述过程，直至点云数据中的所有点均存储到相应的二次空间网格中； 

S6、筛选出每个二次空间网格中权重值最大的点，滤除其他点。