TW201314618A - 點雲文檔快速讀取方法及系統 - Google Patents

Abstract

一種點雲文檔快速讀取方法及系統，該系統用於：創建具有多工處理能力的N條線程，將所述點雲文檔分成N段快速並行讀入並且分別存入N個陣列中；截取出每段點雲文檔中每個點對應的X、Y、Z軸的座標值；根據用戶對座標軸的選擇，進行座標軸互換；根據用戶設定將對應座標軸的座標值用設定值替換；將N條線程的所有陣列合併成一個座標陣列，並根據該座標陣列中每個點的X、Y、Z軸的座標值繪製成點雲圖片。本發明可以提高點雲文檔讀取的通用性，並且在繪製點雲圖片前處理點雲資料。

Description

點雲文檔快速讀取方法及系統

本發明涉及一種文檔讀取方法及系統，尤其是涉及一種點雲文檔快速讀取方法及系統。

目前對點雲文檔的處理大多都是人工進行的，也沒有在繪製點雲前對資料進行處理，擬合時還需要旋轉、平移等操作。並且點雲文檔讀取時通用性差，只能讀取指定的儲存格式，不能讀取沒有指定分隔符號的點雲文檔。

鑒於以上內容，有必要提供一種點雲文檔快速讀取方法及系統，可以提高點雲文檔讀取的通用性，並且在繪製點雲圖片前處理點雲資料。

所述點雲文檔快速讀取方法包括：開啟步驟：獲取點雲文檔所在的路徑，並根據該路徑從計算裝置的儲存設備中讀取並打開該點雲文檔；創建步驟：獲取該計算裝置的CPU中的所有執行單元的個數N，創建具有多工處理能力的N條線程，將所述點雲文檔分成N段快速並行讀入並且分別存入N個陣列中；第一截取步驟：當一段點雲文檔中的座標值有分隔符號時，提示用戶確認該分隔符號，並在得到用戶確認的分隔符號後，以所述分隔符號為界截取出該段點雲文檔中每個點對應的X、Y、Z軸的座標值，儲存到陣列中；第二截取步驟：當一段點雲文檔中的座標值沒有分隔符號時，提示用戶確認每個點的座標值長度，並根據用戶確認的座標值長度截取該段點雲文檔中每個點的X、Y、Z軸的座標值，儲存到陣列中；旋轉步驟：根據用戶對座標軸的選擇，進行座標軸互換；替換步驟：根據用戶設定將對應座標軸的座標值用設定值替換；及繪製步驟：將N條線程的所有陣列合併成一個座標陣列，並根據該座標陣列中每個點的X、Y、Z軸的座標值繪製成點雲圖片。

所述點雲文檔快速讀取系統包括：開啟模組，用於獲取點雲文檔所在的路徑，並根據該路徑從計算裝置的儲存設備中讀取並打開該點雲文檔；創建模組，用於獲取該計算裝置的CPU中的所有執行單元的個數N，創建具有多工處理能力的N條線程，將所述點雲文檔分成N段快速並行讀入並且分別存入N個陣列中；截取模組，用於當一段點雲文檔中的座標值有分隔符號時，提示用戶確認該分隔符號，並在得到用戶確認的分隔符號後，以所述分隔符號為界截取出該段點雲文檔中每個點對應的X、Y、Z軸的座標值，儲存到陣列中；所述截取模組還用於當一段點雲文檔中的座標值沒有分隔符號時，提示用戶確認每個點的座標值長度，並根據用戶確認的座標值長度截取該段點雲文檔中每個點的X、Y、Z軸的座標值，儲存到陣列中；旋轉模組，用於根據用戶對座標軸的選擇，進行座標軸互換；替換模組，用於根據用戶設定將對應座標軸的座標值用設定值替換；及繪製模組，用於將N條線程的所有陣列合併成一個座標陣列，並根據該座標陣列中每個點的X、Y、Z軸的座標值繪製成點雲圖片。

相較於習知技術，本發明所述之點雲文檔快速讀取方法及系統，可以透過創建N條線程縮短讀取大量點雲文檔資料的時間，還可以讓用戶自定義座標值長度，以截取各個軸的座標值，適用性強；並且在繪製點雲圖片前進行座標軸互換，並將無效值替換為設定值，減少了用戶在擬合時的旋轉操作等步驟和雜點對擬合結果的影響，縮短了擬合時間，提高擬合的準確率。

參閱圖1所示，係為本發明點雲文檔快速讀取系統較佳實施方式之應用環境圖。所述點雲文檔快速讀取系統10運行於伺服器1或其他計算裝置中。所述伺服器1中還包括CPU20及儲存設備30。所述伺服器1連接於顯示設備2。

所述儲存設備30用於儲存點雲文檔及繪製後的點雲圖片等。

所述顯示設備2用於顯示繪製後的點雲圖片。

參閱圖2所示，係為本發明點雲文檔快速讀取系統較佳實施方式之功能模組圖。

所述點雲文檔快速讀取系統10包括開啟模組100、創建模組200、判斷模組300、截取模組400、旋轉模組500、替換模組600及繪製模組700。

所述開啟模組100用於獲取點雲文檔所在的路徑，並根據該路徑從儲存設備30中讀取並打開該點雲文檔。

所述創建模組200用於獲取所述CPU20中的所有執行單元的個數N，創建具有多工處理能力的N條線程，將所述點雲文檔分成N段快速並行讀入並且分別存入N個陣列中。由於讀取點雲的資料量很大，耗時長，迴圈次數多，創建N條線程便可以縮短讀取時間，提高讀取效率。

所述判斷模組300用於判斷每段點雲文檔中的座標值是否有分隔符號。所述分隔符號為除“-”、“+”、“.”及0到9以外的符號，包括空格、逗號等。所述判斷模組300以二進位讀取每段點雲文檔中的任意一行，查找是否含有除“-”、“+”、“.”及0到9以外別的符號，如果有別的符號那麼該別的符號就是分隔符號。在本實施方式中，或者每段點雲文檔中的座標值都含有分隔符號，或者每段點雲文檔中的座標值都不含分隔符號。

圖3A-3B所示係為本發明所用點雲文檔座標值之示意圖，其中圖3A所示的點雲文檔中包含分隔符號（空格），圖3B所示的點雲文檔中不包含分隔符號。

所述截取模組400用於當所述座標值有分隔符號時，提示用戶確認該分隔符號，並在得到用戶確認的分隔符號後，以所述分隔符號為界截取出每段點雲文檔中每個點對應的X、Y、Z軸的座標值，儲存到每個陣列中。

在圖3A所示的點雲文檔中，每行字串以空格為界截取出每個點對應的X、Y、Z軸的座標值。例如最後一行截取後的x=-102.9468507604，y=103.8298750264，z=-14.9906925668。

所述截取模組400還用於當所述座標值沒有分隔符號時，提示用戶確認每個點的座標值長度，並根據用戶確認的座標值長度截取每段點雲文檔中每個點的X、Y、Z軸的座標值，儲存到每個陣列中。所述截取模組400首先隨機選取一段點雲文檔，從該段點雲文檔中讀取一行字串（例如讀取整個點雲文檔的第一行字串），然後計算該行字串的長度（“-”、“+”、“.”不算在內），將字串長度除以3得到X、Y、Z軸的座標值的長度Length1，將Length1提示給用戶確認，並根據用戶確認後的長度Length2截取得到每段點雲文檔中每個點的X、Y、Z軸的座標值，將座標值儲存到每個陣列中。

在圖3B所示的點雲文檔中，以最後一行為例，字串長度為30（不算“-”和“.”），將字串長度除以3得到X、Y、Z軸的座標值的長度Length1為10，提示用戶確認後的長度Length2為10，按該長度截取時遇到“-”和“.”直接複製，不在截取的位數上累加，截取後的x=-675.9555535，y=62.61125478，z=57.17889632。

所述旋轉模組500用於根據用戶對座標軸的選擇，進行座標軸互換，以減少點雲擬合時的旋轉操作。所述旋轉模組500首先接收用戶選擇的需要互換的兩個座標軸，獲取每個陣列中每個點的座標值，然後把每個點對應該兩個座標軸的座標值互換，將互換後的座標值儲存到每個陣列中。例如圖3A中最後一行若進行X軸及Y軸互換，則變為x=103.8298750264，y=-102.9468507604，z=-14.9906925668。

所述替換模組600用於根據用戶設定將對應座標軸的座標值用設定值替換，以減少雜點對擬合結果的影響。所述替換模組600首先接收用戶輸入的需要替換的座標軸及設定值，獲取每個陣列中每個點的座標值，然後將每個點對應該座標軸的座標值替換為所述設定值，將替換後的座標值儲存到所述陣列中。

所述繪製模組700用於將N條線程的所有陣列合併成一個座標陣列，並根據該座標陣列中每個點的X、Y、Z軸的座標值繪製成點雲圖片。

參閱圖4所示，係為本發明點雲文檔快速讀取方法較佳實施方式之流程圖。

步驟S10，所述開啟模組100獲取點雲文檔所在的路徑，並根據該路徑從儲存設備30中讀取並打開該點雲文檔。

步驟S12，所述創建模組200獲取所述CPU20中的所有執行單元的個數N，創建具有多工處理能力的N條線程，將所述點雲文檔分成N段快速並行讀入並且分別存入N個陣列中。以下步驟S14-S22由N個線程同時執行，其中，每個線程處理一段點雲文檔。

步驟S14，所述判斷模組300判斷每段點雲文檔中的座標值是否有分隔符號。所述分隔符號包括空格、逗號等。所述判斷模組300以二進位讀取每段點雲文檔中的任意一行，查找是否含有除“-”、“+”、“.”及0到9以外別的符號，如果有別的符號那麼該別的符號就是分隔符號。若所述座標值有分隔符號，則執行步驟S16；若所述座標值沒有分隔符號，則執行步驟S18。在本實施方式中，或者每段點雲文檔中的座標值都含有分隔符號，或者每段點雲文檔中的座標值都不含分隔符號。

步驟S16，所述截取模組400提示用戶確認該分隔符號，並在得到用戶確認的分隔符號後，以所述分隔符號為界截取出每段點雲文檔中每個點對應的X、Y、Z軸的座標值，儲存到每個陣列中。

步驟S18，所述截取模組400提示用戶確認每個點的座標值長度，並根據用戶確認的座標值長度截取每段點雲文檔中每個點的X、Y、Z軸的座標值，儲存到每個陣列中。所述截取模組400首先隨機選取一段點雲文檔，從該段點雲文檔中讀取一行字串，然後計算該行字串的長度（“-”、“+”、“.”不算在內），將字串長度除以3得到X、Y、Z軸的座標值的長度Length1，將Length1提示給用戶確認，並根據用戶確認後的長度Length2截取得到每段點雲文檔中每個點的X、Y、Z軸的座標值，將座標值儲存到每個陣列中。

步驟S20，所述旋轉模組500根據用戶對座標軸的選擇，進行座標軸互換，以減少點雲擬合時的旋轉操作。所述旋轉模組500首先接收用戶選擇的需要互換的兩個座標軸，獲取每個陣列中每個點的座標值，然後把每個點對應該兩個座標軸的座標值互換，將互換後的座標值儲存到每個陣列中。

步驟S22，所述替換模組600根據用戶設定將對應座標軸的座標值用設定值替換，以減少雜點對擬合結果的影響。所述替換模組600首先接收用戶輸入的需要替換的座標軸及設定值，獲取每個陣列中每個點的座標值，然後將每個點對應該座標軸的座標值替換為所述設定值，將替換後的座標值儲存到每個陣列中。

步驟S24，所述繪製模組700將N條線程的所有陣列合併成一個座標陣列，並根據該座標陣列中每個點的X、Y、Z軸的座標值繪製成點雲圖片。

使用本發明點雲文檔快速讀取方法及系統，可以透過創建N條線程縮短讀取大量點雲文檔資料的時間，提高讀取效率；而且不僅可以讀取含有分隔符號的點雲文檔，還可以在點雲文檔中不含分隔符號時，讓用戶自定義座標值長度，以截取各個軸的座標值，適用性強。本發明還可以在繪製點雲圖片前進行座標軸互換，並將無效值替換為設定值，可以減少用戶在擬合時的旋轉操作等步驟，減少雜點對擬合結果的影響，縮短擬合時間，提高擬合的準確率。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅爲本發明之較佳實施方式，本發明之範圍並不以上述實施方式爲限，舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

1．．．伺服器

2．．．顯示設備

10．．．點雲文檔快速讀取系統

20．．．CPU

30．．．儲存設備

100．．．開啟模組

200．．．創建模組

300．．．判斷模組

400．．．截取模組

500．．．旋轉模組

600．．．替換模組

700．．．繪製模組

圖1係為本發明點雲文檔快速讀取系統較佳實施方式之應用環境圖。

圖2係為本發明點雲文檔快速讀取系統較佳實施方式之功能模組圖。

圖3A-3B係為本發明所用點雲文檔座標值之示意圖。

圖4係為本發明點雲文檔快速讀取方法較佳實施方式之流程圖。

10．．．點雲文檔快速讀取系統

100．．．開啟模組

200．．．創建模組

300．．．判斷模組

400．．．截取模組

500．．．旋轉模組

600．．．替換模組

700．．．繪製模組

Claims (10)

1. 一種點雲文檔快速讀取方法，該方法包括：
   開啟步驟：獲取點雲文檔所在的路徑，並根據該路徑從計算裝置的儲存設備中讀取並打開該點雲文檔；
   創建步驟：獲取該計算裝置的CPU中的所有執行單元的個數N，創建具有多工處理能力的N條線程，將所述點雲文檔分成N段快速並行讀入並且分別存入N個陣列中；
   第一截取步驟：當一段點雲文檔中的座標值有分隔符號時，提示用戶確認該分隔符號，並在得到用戶確認的分隔符號後，以所述分隔符號為界截取出該段點雲文檔中每個點對應的X、Y、Z軸的座標值，儲存到陣列中；
   第二截取步驟：當一段點雲文檔中的座標值沒有分隔符號時，提示用戶確認每個點的座標值長度，並根據用戶確認的座標值長度截取該段點雲文檔中每個點的X、Y、Z軸的座標值，儲存到陣列中；
   旋轉步驟：根據用戶對座標軸的選擇，進行座標軸互換；
   替換步驟：根據用戶設定將對應座標軸的座標值用設定值替換；及
   繪製步驟：將N條線程的所有陣列合併成一個座標陣列，並根據該座標陣列中每個點的X、Y、Z軸的座標值繪製成點雲圖片。
2. 如申請專利範圍第1項所述之點雲文檔快速讀取方法，其中，所述第二截取步驟包括：
   隨機選取一段點雲文檔，從該選取的點雲文檔中讀取一行字串；
   計算該行字串的長度；
   將字串長度除以3得到X、Y、Z軸的座標值的長度Length1；
   將Length1提示給用戶確認；
   根據用戶確認後的長度Length2截取得到該段點雲文檔中每個點的X、Y、Z軸的座標值；及
   將座標值儲存到陣列中。
3. 如申請專利範圍第1項所述之點雲文檔快速讀取方法，其中，所述旋轉步驟包括：
   接收用戶選擇的需要互換的兩個座標軸；
   獲取每個陣列中每個點的座標值；
   把每個點對應該兩個座標軸的座標值互換；及
   將互換後的座標值儲存到每個陣列中。
4. 如申請專利範圍第1項所述之點雲文檔快速讀取方法，其中，所述替換步驟包括：
   接收用戶輸入的需要替換的座標軸及設定值；
   獲取每個陣列中每個點的座標值；
   將每個點對應該座標軸的座標值替換為所述設定值；及
   將替換後的座標值儲存到每個陣列中。
5. 如申請專利範圍第1項所述之點雲文檔快速讀取方法，其中，所述分隔符號為除“-”、“+”、“.”及0到9以外別的符號。
6. 一種點雲文檔快速讀取系統，該系統包括：
   開啟模組，用於獲取點雲文檔所在的路徑，並根據該路徑從計算裝置的儲存設備中讀取並打開該點雲文檔；
   創建模組，用於獲取該計算裝置的CPU中的所有執行單元的個數N，創建具有多工處理能力的N條線程，將所述點雲文檔分成N段快速並行讀入並且分別存入N個陣列中；
   截取模組，用於當一段點雲文檔中的座標值有分隔符號時，提示用戶確認該分隔符號，並在得到用戶確認的分隔符號後，以所述分隔符號為界截取出該段點雲文檔中每個點對應的X、Y、Z軸的座標值，儲存到陣列中；
   所述截取模組還用於當一段點雲文檔中的座標值沒有分隔符號時，提示用戶確認每個點的座標值長度，並根據用戶確認的座標值長度截取該段點雲文檔中每個點的X、Y、Z軸的座標值，儲存到陣列中；
   旋轉模組，用於根據用戶對座標軸的選擇，進行座標軸互換；
   替換模組，用於根據用戶設定將對應座標軸的座標值用設定值替換；及
   繪製模組，用於將N條線程的所有陣列合併成一個座標陣列，並根據該座標陣列中每個點的X、Y、Z軸的座標值繪製成點雲圖片。
7. 如申請專利範圍第6項所述之點雲文檔快速讀取系統，其中，當一段點雲文檔中的座標值沒有分隔符號時，所述截取模組的截取過程包括：
   隨機選取一段點雲文檔，從該選取的點雲文檔中讀取一行字串；
   計算該行字串的長度；
   將字串長度除以3得到X、Y、Z軸的座標值的長度Length1；
   將Length1提示給用戶確認；
   根據用戶確認後的長度Length2截取得到該段點雲文檔中每個點的X、Y、Z軸的座標值；及
   將座標值儲存到陣列中。
8. 如申請專利範圍第6項所述之點雲文檔快速讀取系統，其中，所述旋轉模組的旋轉過程包括：
   接收用戶選擇的需要互換的兩個座標軸；
   獲取每個陣列中每個點的座標值；
   把每個點對應該兩個座標軸的座標值互換；及
   將互換後的座標值儲存到每個陣列中。
9. 如申請專利範圍第6項所述之點雲文檔快速讀取系統，其中，所述替換模組的替換過程包括：
   接收用戶輸入的需要替換的座標軸及設定值；
   獲取每個陣列中每個點的座標值；
   將每個點對應該座標軸的座標值替換為所述設定值；及
   將替換後的座標值儲存到每個陣列中。
10. 如申請專利範圍第6項所述之點雲文檔快速讀取系統，其中，所述分隔符號為除“-”、“+”、“.”及0到9以外別的符號。