基于点云空间分布特征的多级索引结构

来源：激光与红外杂志2023年第1期北京时间：

作者：杨丽娟

单位：1.中国科学院国家空间科学中心,北京 100190；2.中国科学院大学,北京 100049；

摘要：为解决点云数据分布不规则、非均匀产生的查询效率低下的问题,提出了一种基于三维点云数据空间分布特征的多级索引结构。将点云空间信息引入传统八叉树,形成一种新的数据结构——方向八叉树,用于点云空间的全局划分。在每次划分空间之前,先对点云数据进行主成分分析,形成节点的方向包围盒,再进一步将空间划分为八个子空间。为了实现数据的快速调度与查询,在局部,使用KD树对方向八叉树的叶子节点进行二次组织构建。实验结果表明,方向八叉树能有效减少节点总数和冗余节点数量；方向八叉树和KD树的组合嵌套结构可以有效划分海量点云数据,实现点云数据的高效检索,对点云数据进行有效管理。

关键词：点云数据;方向八叉树;KD树;索引结构

基金资助：国家重点研发计划项目(No.2016YFE0131500)；中国科学院青年创新促进会优秀会员项目(No.2013105；No.Y201728)；发改委国家重大科技基础设施项目(No.2018YFA0404201；No.2018YFA0404202)资助。