距离数据压缩的制作方法_2

文档序号:9630727阅读:来源:国知局
具有为RE的间距大小,其在此可以被描述为距离分辨率。在一些实施方式中,间距大小可 以被选择为小于跨距离的最小距离不确定性。在一些实施方式中,间距大小可以是最小距 离不确定性的一部分。 距离等值间隔202可以使用整数指示。扫描点204a-d(共同称为"扫描点204")可以 与距离等值间隔202中的特定一个距离等级间隔相关联。例如,扫描点204a-c可以与和整 数N相关联的距离等值间隔202b相关联。扫描点204d可以与和整数N+1相关联的距离等 值间隔202c相关联。由于距离值的不确定性,与相同间隔相关联的扫描点可以被认为具有 相同距离,而不损失准确性。例如,扫描点204a-204c可以被认为具有相同距离,而不损失 准确性。因此,可以在不损失准确性的情况下,写入扫描的距离数据。 一些传统LIDAR系统可以采用恒定间距大小。例如,对于所有距离值,间距大小都可以 等于单个RE。在这些传统LIDAR系统中,距离分辨率并且进而间距大小可以被选择为比在 相对近距离处观测的距离不确定性小多倍。例如,1可以具有比所观测的最小距离不确定 性小多倍的值。因此,例如,对于所有距离,都可以将距离数据写成表示恒定间距大小的整 数,而不损失准确性。然而,当对与线性、二次、三次和其它非恒定不确定性模型相关联的距 离数据进行编码时,使用恒定间距大小可能导致无效率。 在一些实施方式中,可以使用依赖距离的距离等值间隔。举例来说,当对与线性、二次、 三次和其它非恒定不确定性模型相关联的数据编码时,依赖距离的距离等值间隔可能比恒 定距离等值间隔相对更有效。间隔的大小通常可以与距离测量的不确定性的一部分匹配, 使得当压缩距离数据时,不损失相关信息。 图4是距离等值间隔大小与距离值的示例性关系的曲线图400。曲线图400包括表示 扫描点的距离值的轴408和表示距离等值间隔的间隔大小的轴410。在一些实施方式中,距 离等值间隔可以被划分为具有升幂的模型的距离区域,诸如,恒定区域402、线性区域404 和二次区域406。可以将每个区域的距离等值间隔按大小排列,以在不损失准确性的情况 下,提供距离到整数的映射。在一些实施方式中,距离等值间隔的大小可以是根据间隔大小 函数的距离的函数。曲线图400将距离等值间隔大小显示为相对于距离是连续的。然而, 在一些实施方式中,所述间隔大小可能不是连续的。 使用具有依赖于距离的相关值的距离等值间隔的大小的距离等值间隔可以允许扫描 数据的更有效压缩。例如,在一些实施方式中,使用具有依赖于距离的相关值的距离等值间 隔的大小的距离等值间隔可以允许使用相对较大的距离等值间隔。因此,例如,所得到的扫 描数据可以占据存储器(诸如,图1的存储器108)中的较少空间,而不损失准确性。而且, 例如,所得到的扫描数据可以更容易传输。 在一些实施方式中,距离-整数映射在此可以通过在此描述的相应距离区域、整数区 域和多项式的集合,被描述为间隔集。间隔集可以被表示为L,其中,i可以表示间隔集编 号。在一些实施方式中,1;通常可以表不为:
例如,在曲线图400中,I。可以描述用于恒定区域402的距离-整数映射,I1可以描述 用于线性区域404的距离-整数映射,并且12可以描述用于二次区域406的距离-整数映 射。 在一些实施方式中,距离等值间隔的大小可以通过多项式方程被确定,其被表示为:
[PoPl··· ]i 其中,i可以表示对应于间隔集编号的多项式方程编号,P。可以表示多项式的第一项的 系数,Pl可以表示该多项式的第二项的系数,并且P"可以表示多项式的最后一项的系数。 距离区域可以被表示为:
[rorj, 其中,r。可以表示距离区域的始端距离值,Γι可以表示距离区域的末端距离值,并且i可以表示对应于间隔集编号的距离区域编号。 整数区域可以表示为:
[nonj x 其中,η。可以表示整数区域的始端整数,η1可以表示整数区域的末端整数,并且i可以 表示对应于间隔集编号的整数区域编号。 对于距离区域和整数区域,一端、两端或没有一端可以是开放的。 间隔集的集合可以无缝覆盖距离的范围。例如,对于[r_r_]中的每一个r,其中, 匕^表示最小距离值,并且r_表示最大距离值,在r落入相应距离区域[Γ(Λ]内的情况下, 可以仅存在一个i;另选地或另外地,对于[η_η_]中的每一个η,其中,η_表示最小整数 值,并且11_表示最大整数值,在η落入相应整数区域[npj的情况下,可以仅存在一个i。 在一些实施方式中,整个整数间隔可以是2的幂,并且可以是字节大小。例如,n_可以 等于0,和/或n_可以等于2 16, 224、232等。 关于整个距离间隔,&10可以等于0。另选地或另外地,举例来说,对于诸如结构光系统 的基于三角测量的系统,r_可以被设置为几十米。对于陆地LIDAR系统,r_可以被设置 为几百米。对于空载LIDAR系统,r_可以被设置为几千米。然而,整数和/或距离间隔可 以被偏移和/或按比例缩放,花费很少的计算成本。 在一个示例性实施方式中,用于示例性陆地LIDAR系统的距离压缩可以包括恒定区 域、线性区域、0米的r_、400米的^、以及15米的阈值距离,其中,恒定区域与线性区域在 阈值距离处相遇。 在该示例性实施方式中,恒定区域可以覆盖0与15米之间的距离值。对于恒定区域,恒 定间隔大小可以是1毫米(_),其可以表示+/_0. 5_的残差。线性区域可以覆盖在15米 与400米之间的距离值,并且间隔大小可以每15米的距离增加1mm。该参数集对应于[r_ 中的距离到[0,216]中的整数的映射。因此,例如,通过比较,整数的距离可以跨16 比特,如果使用恒定区域映射整个距离集,则所要求的整数的距离将跨19比特。 可选地,可以使恒定区域和线性区域的间隔大小在阈值距离处(例如,在15米的距离 处)匹配。可以基于15米的阈值距离、1mm的恒定间隔大小、以及0至400米的间距,确定 间隔集Ic和I:以及η_。例如,间隔大小和阈值距离可以促使使用64252个整数来映射间 距。间隔集1:的11_和ni可以被设置为等于2 16(65, 535)用于16比特距离表示,其可以是 表示用于映射间距的整数的字节大小。16比特距离表示可以小于使用恒定间隔大小用于所 有距离的传统系统中的距离表示。举例来说,在一些传统系统中,可以使用16比特距离表 示来存储仅达到65. 5米的距离。 在该示例性实施方式中,间隔集I。可以被表示为:
[0046] 间隔集L可以被表示为:
在一些实施方式中,对于包括恒定区域和线性区域的系统,根据以下公式,可以从距离R确定整数N,和/或可以从整数N确定距离R:
函数:整数N至距离R, IfN^N〇,R=rEN Else,R=R。(1+ α)N 函数:距离R至整数N,
其中,rth可以表示阈值距离,并且r£可以表示给定恒定间隔大小。 针对11_的值可以经由以下公式确定:
在一些实施方式中,所确定的nmax的值可以上舍入(roundedupto)到最接近的字节 值,诸如,216、224、232等。 在一些实施方式中,针对特定距离Rn的间隔大小可以经由以下公式被确定: IntervalSize(Rn) =Rn+「Rn=aRn 图5是可以由上述示例性压缩处理展现的示例性距离压缩残差的图表500。图表500 可以表示距离的随机分布与相同距离的未压缩版本、压缩版本之间的
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