[发明专利]一种点云数据的空间分布度量方法

权利要求书

1.一种点云数据的空间分布度量方法，其特征在于，所述点云数据空间分布度量方法包括如下步骤：

步骤S1，根据点云数据覆盖区域确定栅格范围，按预定空间分辨率对栅格范围内的点云数据进行栅格化；

步骤S2，统计有效栅格单元个数和全部栅格单元个数，并根据有效栅格单元个数和全部栅格单元个数，计算有效格率，通过有效格率量化点云数据的覆盖状态；

步骤S3，根据点云数据的点个数和所有栅格单元的个数计算格点密度；

步骤S4，根据有效格率和格点密度计算点云分布均匀度，通过点云分布均匀度，量化点云数据均匀性，并通过式(3)计算点云分布均匀度PCH：

其中，D_C为格点密度，R为有效格率，均匀度PCH取值范围为大于0且小于等于1的实数；

具体地，如果格点密度等于1，表示均匀度等于有效格率；如果格点密度大于1，对于同一有效格率，格点密度越大，均匀度越小，表示点的分布越不均匀；如果格点密度小于1，计算均匀度时需要排除欠采样栅格单元的影响，由格点密度对有效格率进行修正，再按指数关系计算点云分布均匀度，当修正后的有效格率等于1时，均匀度始终等于1，当格点密度固定时，修正后的有效格率越小，均匀度越小；

步骤S5，根据有效格率和格点密度计算点云分布冗余度，通过点云分布冗余度，量化点云数据冗余性，并通过式(4)计算点云分布冗余度PCR：

其中，D_C为格点密度，R为有效格率，冗余度PCR取值范围为大于等于0且小于1的实数；

具体地，如果有效格率等于格点密度，表示没有冗余点，即冗余度等于0；如果有效格率小于格点密度，表示存在冗余点，当有效格率固定时，格点密度越大，冗余度越大，当格点密度固定时，有效格率越小，冗余度越大；当有效格率远小于格点密度时，冗余度接近于1。

2.根据权利要求1所述的点云数据的空间分布度量方法，其特征在于，所述步骤S2中计算有效格率，通过式(1)计算有效格率R：

其中，N_E为有效栅格单元的个数，N为所有栅格单元的个数，有效格率R取值范围为大于0且小于等于1的实数。

3.根据权利要求1所述的点云数据的空间分布度量方法，其特征在于，所述步骤S3中，根据式(2)计算所述格点密度D_C：

其中，n为点云数据中的点的个数，N为所有栅格单元的个数，格点密度D_C取值范围为大于0的实数。