[发明专利]一种基于高程分布特征的循环色带点云渲染方法在审

专利信息
申请号: 201510777548.1 申请日: 2015-11-16
公开(公告)号: CN105488836A 公开(公告)日: 2016-04-13
发明(设计)人: 龚书林;刘守军 申请(专利权)人: 武汉海达数云技术有限公司
主分类号: G06T15/00 分类号: G06T15/00;G01B11/24
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 430223 湖北省武汉市东湖开发区武汉大学科技园以*** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 高程 分布 特征 循环 色带 渲染 方法
【权利要求书】:

1.一种基于高程分布特征的循环色带点云渲染方法,首先,使用车载(地面或者 背包)三维激光测量系统进行数据采集,三维激光扫描仪用于获取点云数据,GPS导航 仪与惯性制导系统构成的POS系统用于获取姿态位置信息;其次,点云数据按圈进行 存储,存储的信息主要包括三维坐标、颜色以及强度等;最后通过计算,获取点云HSV 颜色值,实现了便于判读的循环色带点云渲染,主要步骤如下:

步骤1、将自定义的点云三维视图嵌入到MFC的多文档视图中,采用自定义数据格 式对点云数据进行存储和管理,同时将点云加载至内存;

步骤2、新建渐变色带colorRamp,内存中每个点记录可以按照比例值获取该渐变色 带的颜色值;

步骤3、遍历点云,剔除高程方向特别大或者特别小的点,统计出点云高程最大值 MaxZ和最小值MinZ;

步骤4、遍历点云,剔除强度特别大或者特别小的点,统计出点云强度最大值MaxI 和最小值MinI;

步骤5、遍历需要渲染的点云,根据设置的循环步长以及当前点的Z值和MinZ的 差值,求出在渐变色带中的颜色带及该色带的比例值,从而获取当前点的RGB颜色信息;

步骤6、遍历需要渲染的点云,计算当前点的强度值和MinI的差值,并使该差值落在 区间[0.1,0.95]中,从而获取该点的透明度L,作为HSV颜色的透明度分量;

步骤7、使用OpenGL在点云三维视图中对所有点云进行实时绘制。

2.根据权利要求1所述的一种基于高程分布特征的循环色带点云渲染方法,其特征 在于:步骤3中所述的遍历所有点,统计高程的最大值与最小值。为了使按色带渲染后 的点云颜色保持相对稳定,在统计点云颜色时,需要剔除高程特别大或者特别小的点。 以按高程循环色带渲染为例,具体操作如下:遍历点云,将所有点的高程映射到[0,999] 区间中,并对落在第i个区间内的点云数量进行统计(其中i=0,1,2,…,999);调整高 程分布,设定点云点数百分比阈值为f,使用该阈值对高程较大和较小的点进行剔除; 统计更新后的点云数据,获取新的最大值MaxZ与最小值MinZ。

3.根据权利要求1所述的一种基于高程分布特征的循环色带点云渲染方法,其特征 在于:步骤4中所述的遍历所有点,统计强度的最大值与最小值。为了将点云强度信息 加入点渲染中,增强点云渲染的对比度,需要对强度信息进行统计,且在统计强度信息 时,需要剔除强度特别大或特别小的点。具体操作如下:遍历点云,将所有点的强度映 射到[0,999]区间,并对落在第i个区间内的点云数量进行统计(其中i=0,1,2,…,999); 调整强度分布,设定点云点数百分比极大值阈值为fmaxI以及点云点数百分比极小值阈 值fminI,使用阈值fmaxI对强度较大的点进行过滤,使用阈值fminI对强度较小的点进 行过滤;统计更新后的点云数据,获取新的强度最大值MaxI与最小值MinI。

4.根据权利要求1所述的一种基于高程分布特征的循环色带点云渲染方法,其特征 在于:步骤5中所述的设置渐变色带,循环步长step以及坐标轴方向,计算需要渲染点 的RGB颜色信息。以按高程循环色带渲染为例,具体操作如下:遍历需要渲染的所有点, 用当前点的Z坐标减去MinZ得到Dis,然后Dis对Step求模得到MDis,为了保证色彩的对 称性,对MDis为奇数的点进行标记,Step减去MDis得到相对循环距离dMDis,然后根据 dMDis求出在循环色带中的颜色带及该色带的比例值,进而取出颜色。

5.根据权利要求1所述的一种基于高程分布特征的循环色带点云渲染方法,其特征 在于:步骤6中所述的计算透明度,确保点云渲染色彩不会太黑或者太亮,增强点云渲 染的对比度。具体操作如下:遍历需要渲染的点,计算当前点的强度值和MinI的差值, 并使该差值落在区间[0.1,0.95]中,从而求得该点的透明度L,作为HSV颜色的透明度分 量。

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