基于三維點云數據的線性八叉樹編碼壓縮算法(權毓舒, 何明一,)

·70 · 計算機應用研究 2005 年

基于三維點云數據的線性八叉樹編碼壓縮算法 *

權毓舒, 何明一

( 西北工業大學 電子信息學院, 陜西 西安 710072)

摘 要: 八叉樹結構是三維數據建模中研究和應用最為廣泛的柵格數據結構。由于三維掃描的點云數據是基

于物體表面的, 其空間離散程度遠大于三維實體數據 , 一般的線性八叉樹編碼壓縮方法都是基于實體數據的 , 不

能直接應用于三維點云數據。提出的改進的線性八叉樹地址碼( Morton 碼 ) 的方法可大大提高它的連續性, 有效

降低八叉樹的深度, 提高數據的壓縮比 , 改進后的 Morton 碼還可以應用多種編碼壓縮算法進一步壓縮。

關鍵詞: 線性八叉樹; Morton 碼; 三維點云數據

中圖法分類號: TP301. 6 文獻標識碼: A 文章編號 : 1001- 3695( 2005) 08- 0070- 02

Encoding Compression Algorithm of Linear Octree

Based on Three-Dimensional Point Cloud Data

QUAN Yu-shu, HE Ming-yi

( School of Electronic Information, Northwestern Polytechnical University, Xi’an Shanxi 710072, China)

Abstract: Octree is a grid structure which broadly used in the three-dimensional modeling. Based on the 3D point cloud data,

an improved encoding algorithm of linear octree is presented. This method increases the continuity of the Morton code, decrea-

ses the depth of the octree, and improves data compression ratio. Furthermore, the improved Morton code can be compressed

by some encoding compression algorithms ( 3DRE, etc. ) . The tests are made to confirm the validity of the method.

Key words: Linear Octree; Morton Code; 3D Point Cloud Data

近年來, 激光三維掃描技術取得了巨大的發展, 并且被廣 叉樹模型是在普通八叉樹模型的基礎上進一步壓縮數據存儲

泛地應用到 CAD/CAM 等領域, 這使得對三維數據的處理和壓 量, 由于不記錄中間節點的編碼及層次關系, 大大節省了存儲

縮逐漸成為研究熱點之一。應用三維掃描技術獲取的原始數 空間, 特別適合對海量數據的建模和處理。線性八叉樹編碼只

據是一種點云數據。這種點云是一個空間數據的集合, 數據點 存儲實的葉子節點, 葉節點的編碼稱為地址碼, 常用的地址碼

之間是離散的、散亂分布的; 同時, 點云又是一個海量數據的集 是 Morton 碼, Morton 碼反映了八叉樹的層次信息。Morton 碼

合, 通常具備上萬個或者更多的數據點, 存儲量巨大。綜合考 比常規八叉樹編碼更有優勢, 是一種高效率的編碼方式。

慮點云的這兩方面特征, 先使用一個三維空

總結

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