[发明专利]具有实时3D可视化的点云着色系统

权利要求书

1.一种具有实时3D可视化的点云着色系统，包括：

处理器；

与所述处理器耦接的存储器；和

与所述处理器和所述存储器耦接的显示器；

其中所述处理器被配置成：

获得包含多个3D点的3D点云；

在所述显示器上显示3D视图窗口，所述3D视图窗口对应于所述3D点云从某个视点的视图，其中所述视点能够由用户修改；

进行所述3D点云到2D平面的投影，以形成包含多个投影点的投影的3D点云，其中所述多个3D点中的每个3D点对应于所述多个投影点中的投影点；

在所述显示器上的2D视图窗口上显示所述投影的3D点云；

接受由所述用户在所述2D视图窗口上绘制的区域；

接受由所述用户选择的用于应用于所述区域的颜色；

修改所述2D视图窗口以用所述颜色示出所述区域；

更新所述3D视图窗口，以便：

当所述多个3D点中的每个3D点在所述区域中具有对应投影点时，并且当所述每个3D点从所述视点可见时，以所述颜色显示所述每个3D点，而不更新所述3D点云以使所述颜色与所述每个3D点关联。

2.按照权利要求1所述的系统，其中所述3D点云到所述2D平面的所述投影包括等量矩形投影。

3.按照权利要求1所述的系统，其中所述3D点云到所述2D平面的所述投影包括缩放变换，所述缩放变换使所述3D点云的水平范围和所述2D视图窗口的水平宽度匹配，并且使所述3D点云的垂直范围和所述2D视图窗口的垂直高度匹配。

4.按照权利要求1所述的系统，其中所述处理器还被配置成：

对所述2D视图窗口应用过滤器，以将像素颜色分配给所述2D视图中的不存在对应投影点的各个像素；

其中所述像素颜色基于包含投影点的相邻像素的颜色。

5.按照权利要求4所述的系统，其中所述过滤器包括平均卷积过滤器。

6.按照权利要求1所述的系统，其中，

所述处理器包括CPU和GPU；

所述CPU被配置成将所述区域和所述颜色传送给所述GPU；和

所述GPU被配置成生成所述3D视图窗口；

其中所述生成所述3D视图窗口包括：

当所述3D视图窗口中的像素对应于在所述区域中具有对应投影点的一个或多个3D点时，将所述像素的像素颜色设定为所述颜色。

7.按照权利要求1所述的系统，其中

所述区域为多边形；并且

所述处理器被配置成利用点在多边形内测试来确定对应于所述每个3D点的所述投影点何时在所述区域中。

8.按照权利要求1所述的系统，其中所述处理器还被配置成：

接受由所述用户在所述2D视图上绘制的混合色区域；

接受由所述用户选择的多种颜色以应用于所述混合色区域；

修改所述2D视图窗口，以用所述多种颜色的混合色示出所述混合色区域的每个像素；

更新所述3D视图窗口，以便：

当所述多个3D点中的每个3D点在所述区域中具有对应投影点时，并且当所述每个3D点从所述视点可见时，以所述多种颜色的所述混合色显示所述每个3D点，而不更新所述3D点云以使所述多种颜色的所述混合色与所述每个3D点关联。

9.按照权利要求8所述的系统，其中，

所述混合色区域包括三角形；

所述多种颜色包括所述三角形的每个顶点的顶点颜色；和

所述多种颜色的所述混合色包括所述顶点颜色的加权组合，

其中所述加权组合的权重对应于所述混合色区域的所述每个像素的重心坐标。