[发明专利]一种基于FPGA的3D点云数据的立方体划分加速器

权利要求书

1.一种基于FPGA的3D点云数据的立方体划分加速器，其特征在于，包括：立方体坐标计算模块、哈希函数模块、哈希查找模块、哈希数据模块、立方体信息输出模块、读写存储模块；

所述立方体坐标计算模块，用于获取点云数据，并根据所述点云数据和立方体的大小得到立方体坐标，并将所述立方体坐标发送至所述哈希函数模块；

所述哈希函数模块，用于接收所述立方体坐标，并以所述立方体坐标作为哈希键，按照预设的哈希算法，输出对应的哈希值，并将所述哈希值和所述哈希键发送至所述哈希查找模块；

所述哈希查找模块，用于接收所述哈希值和所述哈希键，并根据所述哈希值查找所述立方体在哈希数据表中的位置，输出对应的数据表位置信息，并将所述数据表位置信息和所述哈希键发送至所述哈希数据模块；

所述哈希数据模块，用于接收所述数据表位置信息和所述哈希键，根据所述数据表位置信息和所述哈希键进行立方体信息的存储、管理与更新，输出立方体信息，并将所述立方体信息发送至所述立方体信息输出模块；

所述立方体信息输出模块，用于接收所述立方体信息，并对输入点对应的所述立方体信息进行整理，输出整理后的立方体信息；

所述读写存储模块，用于存储哈希表信息，所述读写存储模块与所述哈希查找模块和所述哈希数据模块连接；其中，所述哈希表信息包括哈希查找表、哈希数据表元数据表、哈希冲突数据表。

2.根据权利要求1所述的立方体划分加速器，其特征在于，所述立方体坐标计算模块包括单精度浮点数乘法模块、单精度浮点数减法模块、单精度浮点数向下取整模块、单精度浮点数转定点数模块；

所述单精度浮点数乘法模块，用于获取所述点云数据，并根据所述点云数据与立方体在三维坐标系下的固定值倒数之间的乘积，输出乘法结果，并将所述乘法结果发送至所述单精度浮点数减法模块；

所述单精度浮点数减法模块，用于接收所述乘法结果，并根据所述乘法结果与所述点云数据在三维坐标系下的范围下限值之间的差值，输出减法结果，并将所述减法结果发送至所述单精度浮点数向下取整模块；

所述单精度浮点数向下取整模块，用于接收所述减法结果，并将所述减法结果进行向下取整，输出取整结果，并将所述取整结果发送至所述单精度浮点数转定点数模块；

所述单精度浮点数转定点数模块，用于接收所述取整结果，并将所述取整结果转化为定点数，输出对应的立方体坐标，并将所述立方体坐标发送至所述哈希函数模块。

3.根据权利要求2所述的立方体划分加速器，其特征在于，所述单精度浮点数乘法模块具体包括：第一单精度浮点数乘法模块、第二单精度浮点数乘法模块、第三单精度浮点数乘法模块；

所述第一单精度浮点数乘法模块，用于获取点云数据的x坐标，并将所述x坐标与立方体在X方向的固定值倒数的乘积输出为第一乘法结果；

所述第二单精度浮点数乘法模块，用于获取点云数据的y坐标，并将所述y坐标与立方体在Y方向的固定值倒数的乘积输出为第二乘法结果；

所述第三单精度浮点数乘法模块，用于获取点云数据的z坐标，并将所述z坐标与立方体在Z方向的固定值倒数的乘积输出为第三乘法结果。

4.根据权利要求3所述的立方体划分加速器，其特征在于，所述单精度浮点数减法模块具体包括：第一单精度浮点数减法模块、第二单精度浮点数减法模块、第三单精度浮点数减法模块；

所述第一单精度浮点数减法模块，用于接收所述第一乘法结果，并将所述第一乘法结果与立方体在X方向的范围下限值的差值输出为第一减法结果；

所述第二单精度浮点数减法模块，用于接收所述第二乘法结果，并将所述第二乘法结果与立方体在Y方向的范围下限值的差值输出为第二减法结果；

所述第三单精度浮点数减法模块，用于接收所述第三乘法结果，并将所述第一乘法结果与立方体在Z方向的范围下限值的差值输出为第三减法结果。