一种点云数据防穿透拾取方法技术

本发明专利技术涉及点云数据处理技术领域，具体涉及一种点云数据防穿透拾取方法，包括：获取查询线段；获取场景中各像素点的实际空间距离；根据查询线段和实际空间距离获取查询体；根据查询体获取候选点云；对候选点云按照距离和角度进行排序，获得拾取点云。根据查询线段和实际空间距离获取查询体，然后根据查询体获取候选点云，再对候选点云按照距离和角度进行排序，解决了穿透拾取的问题，从而获得了更加准确的拾取点云。确的拾取点云。确的拾取点云。

【技术实现步骤摘要】
一种点云数据防穿透拾取方法


[0001]本专利技术涉及点云数据处理
，具体涉及一种点云数据防穿透拾取方法。

技术介绍

[0002]激光雷达作为一种快速、高效的三维空间数据获取手段，被广泛应用于测绘、交通、文化遗产保护、高精度地图生产等领域。激光雷达采集的点云数据包含了丰富的几何与物理信息，具有数据海量、高密度、非结构化等特征，已成为继地图和影像后的第三类空间数据。从点云数据中进行对象的提取与编辑都需要通过点云拾取来完成，点云数据的快速拾取是处理海量点云数据交互式操作的重要基础。
[0003]目前常用的点云数据拾取方法是基于线与点的求交实现，具体方式是直接将距离查询线段最近的点作为拾取点，这样的拾取方式易造成穿透拾取的问题，将导致点云数据拾取不够准确，给测量造成较大的误差。例如在基于点云进行建筑物立面测图时，穿透拾取的点云数据可能造成立面位置的偏差，给测图精度带来了损失。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，本专利技术提出一种点云数据防穿透拾取方法，提高了点云拾取的准确性。
[0005]本专利技术采用的技术方案是一种点云数据防穿透拾取方法。
[0006]在第一种可实现方式中，一种点云数据防穿透拾取方法，包括：
[0007]获取查询线段；
[0008]获取场景中各像素点的实际空间距离；
[0009]根据查询线段和实际空间距离获取查询体；
[0010]根据查询体获取候选点云；
[0011]对候选点云按照距离和角度进行排序，获得拾取点云。
[0012]结合第一种可实现方式，在第二种可实现方式中，获取查询线段，包括：
[0013]获取鼠标点的第一空间坐标；
[0014]获取鼠标点在视锥体近平面上的第二空间坐标；
[0015]构建以第二空间坐标为起点，第一空间坐标为终点的初始查询线段；
[0016]将初始查询线段的终点直线延长预设距离，获得最终的查询线段。
[0017]结合第二种可实现方式，在第三种可实现方式中，获取鼠标点的第一空间坐标，包括：
[0018]将场景渲染为深度图像，并获取深度图像中以鼠标点为中心，以预设长度为边长的第一区域；
[0019]在第一区域内进行筛选，获得鼠标点对应的像素点，鼠标点对应的像素点距离鼠标点最近，且深度值在(0，1)区间内；
[0020]根据空间变换矩阵将鼠标点对应的像素点进行坐标转换，获得鼠标点的第一空间
坐标。
[0021]结合第二种可实现方式，在第四种可实现方式中，获取鼠标点在视锥体近平面上的第二空间坐标，包括：
[0022]获取鼠标点在视锥体近平面上的像素点坐标；
[0023]根据空间变换矩阵将鼠标点在视锥体近平面上的像素点坐标进行坐标转换，获得第二空间坐标。
[0024]结合第一种可实现方式，在第五种可实现方式中，获取场景中各像素点的实际空间距离，包括：
[0025]获取场景左下角的第一屏幕坐标和场景右上角的第二屏幕坐标；
[0026]根据第一屏幕坐标获取第三空间坐标；
[0027]根据第二屏幕坐标获取第四空间坐标；
[0028]根据第三空间坐标、第四空间坐标、场景视口的宽度和场景视口的高度获取场景中各像素点的实际空间距离。
[0029]结合第一种可实现方式，在第六种可实现方式中，根据查询线段和实际空间距离获取查询体，包括：
[0030]确定查询缓冲值；
[0031]根据查询缓冲值和实际空间距离获取缓冲距离；
[0032]根据查询线段和缓冲距离构建查询体，查询体包括查询柱体或查询长方体。
[0033]结合第一种可实现方式，在第七种可实现方式中，根据查询体获取候选点云，包括：使用查询体与点云数据求交，根据八叉树或者四叉树索引遍历所有点云数据；判断每个点云数据与查询体的空间位置关系，获得查询体内部的点云数据，并将查询体内部的点云数据作为候选点云。
[0034]结合第一种可实现方式，在第八种可实现方式中，对候选点云按照距离和角度进行排序，获得拾取点云，包括：
[0035]将各候选点云投影到查询线段上，并获取各投影点到第二空间坐标的投影距离；
[0036]根据投影距离对各候选点云进行排序，再按照预设距离对排序后的候选点云进行聚类，获得若干个聚类类别；
[0037]从若干个聚类类别中选取候选类别；
[0038]从候选类别中确定拾取点。
[0039]结合第一种可实现方式，在第九种可实现方式中，从若干个聚类类别中选取候选类别，包括：
[0040]分别获取各候选点云到第二空间坐标的初始距离；
[0041]分别将各聚类类别中所有候选点云对应的初始距离相加，获得各聚类类别到第二空间坐标的距离和；
[0042]将各聚类类别到第二空间坐标的距离和除以对应的聚类类别中候选点云的个数，获得各聚类类别到第二空间坐标的平均距离；
[0043]将平均距离最小的聚类类别确定为候选类别。
[0044]结合第一种可实现方式，在第十种可实现方式中，从候选类别中确定拾取点，包括：
[0045]分别获取候选类别中各候选点云与查询线段的夹角；
[0046]将候选类别中最小的夹角对应的候选点云确定为拾取点。
[0047]由上述技术方案可知，本专利技术的有益技术效果如下：
[0048]根据查询线段和实际空间距离获取查询体，然后根据查询体获取候选点云，再对候选点云按照距离和角度进行排序，解决了穿透拾取的问题，从而获得了更加准确的拾取点云。
附图说明
[0049]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
[0050]图1为本专利技术提供的一种点云数据防穿透拾取方法的示意图；
[0051]图2为本专利技术提供的点云数据防穿透拾取方法用到的参数示意图；
[0052]图3为本专利技术提供的建筑物绘制时的一种点云拾取效果图；
[0053]图4为本专利技术提供的建筑物绘制时的另一种点云拾取效果图。
具体实施方式
[0054]下面将结合附图对本专利技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0055]需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域技术人员所理解的通常意义。本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开实施例的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种点云数据防穿透拾取方法，其特征在于，包括：获取查询线段；获取场景中各像素点的实际空间距离；根据查询线段和实际空间距离获取查询体；根据查询体获取候选点云；对候选点云按照距离和角度进行排序，获得拾取点云。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取查询线段，包括：获取鼠标点的第一空间坐标；获取鼠标点在视锥体近平面上的第二空间坐标；构建以第二空间坐标为起点，第一空间坐标为终点的初始查询线段；将初始查询线段的终点直线延长预设距离，获得最终的查询线段。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，获取鼠标点的第一空间坐标，包括：将场景渲染为深度图像，并获取所述深度图像中以鼠标点为中心，以预设长度为边长的第一区域；在所述第一区域内进行筛选，获得鼠标点对应的像素点，所述鼠标点对应的像素点距离鼠标点最近，且深度值在(0，1)区间内；根据空间变换矩阵将所述鼠标点对应的像素点进行坐标转换，获得鼠标点的第一空间坐标。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，获取鼠标点在视锥体近平面上的第二空间坐标，包括：获取鼠标点在视锥体近平面上的像素点坐标；根据空间变换矩阵将鼠标点在视锥体近平面上的像素点坐标进行坐标转换，获得第二空间坐标。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取场景中各像素点的实际空间距离，包括：获取场景左下角的第一屏幕坐标和场景右上角的第二屏幕坐标；根据所述第一屏幕坐标获取第三空间坐标；根据所述第二屏幕坐标获取第四空间坐标；根据所述第三空间坐标、所述第四空间坐标、场景视口的宽度和场景视口的高度获取场景中各像素点的实际空间距离。6.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：向泽君，滕德贵，苟永刚，李超，龙川，袁长征，李创，饶鸣，胡小林，唐昊，张恒，王灵犀，王大涛，滕明星，
申请(专利权)人：重庆市勘测院重庆市地图编制中心，
类型：发明
国别省市：