技术特征：
1.一种三维声纳点云数据的帧内编解码方法，其特征在于，包括以下步骤：编码操作：获取每帧三维声纳点云数据，根据可变体素分辨率对三维声纳点云的位置数据进行体素化处理后，认为每个单位体素内的所有点均为重复点，保留每个单位体素内1个重复点，并对体素空间内的位置数据进行八叉树编码；对于三维声纳点云数据的强度属性信息，结合单位体素内重复点个数组成体素属性信息并经过量化处理；对八叉树编码结果和量化处理后的体素属性信息进行算数编码，得到编码结果；解码操作：对编码结果进行算数解码得到八叉树编码结果和体素属性信息；对八叉树编码结果进行八叉树解码后，根据可变体素分辨率重构三维声纳点云数据，根据体素属性信息随机重构每个单位体素内的重复点；对体素属性信息反量化处理，得到三维声纳点云数据的强度属性信息。2.根据权利要求1所述的三维声纳点云数据的帧内编解码方法，其特征在于，获取的每帧三维声纳点云数据，由声纳波束阵列形成，是介于2维与3维之间的非结构化点云数据，点属性信息为强度属性信息。3.根据权利要求1所述的三维声纳点云数据的帧内编解码方法，其特征在于，所述根据可变体素分辨率对三维声纳点云的位置数据进行体素化处理，包括：确定体素分辨率突变的临界平面，以使临界平面两侧的单位体素数量的分布尽可能对称，其中，临界平面为三维空间内的二维平面，临界平面的法向量为体素分辨率梯度向量，且临界平面两侧体素分辨率不同；根据声纳探测范围以及体素分辨率突变的临界平面确定体素空间原点，采用可变体素分辨率为单位长度设置坐标轴，构建体素空间，该体素空间的近场体素分辨率高、远场体素分辨率低，其中，体素分辨率突变的临界平面划分声纳探测范围为近场和远场，包含声纳原点的一侧为近场，不包含声纳原点的一侧为远场；利用构建的体素空间对三维声纳点云的位置数据进行体素化处理。4.根据权利要求1所述的三维声纳点云数据的帧内编解码方法，其特征在于，在删除每个单位体素内的重复点时，保留重复点个数作为三维声纳点云数据的属性信息。5.根据权利要求1所述的三维声纳点云数据的帧内编解码方法，其特征在于，对体素空间内的位置数据进行八叉树编码时，采用条件熵公式根据已编码的父节点占位情况对子节点进行编码。6.根据权利要求1所述的三维声纳点云数据的帧内编解码方法，其特征在于，所述体素属性信息包括单位体素内重复点个数、每个单位体素内所有点云的强度平均值和强度方差。7.根据权利要求1所述的三维声纳点云数据的帧内编解码方法，其特征在于，所述根据体素属性信息随机重构每个单位体素内的重复点，包括：对于含有重复点的单位体素，读取重复点个数n并采用随机撒粒子的方式将n个重复点均匀撒在对应单位体素的空间内，重构n个重复点。8.根据权利要求1所述的三维声纳点云数据的帧内编解码方法，其特征在于，所述对体素属性信息反量化处理，包括：读取体素属性信息中单位体素内重复点个数n，并以每个单位体素的强度均值、强度方差值计算高斯概率分布，构造n个符合高斯概率分布的强度值作为对应单位体素内点云的
属性值。
技术总结
本发明公开了一种三维声纳点云数据的帧内编解码方法，包括：编码操作：对三维声纳点云的位置数据进行可变体素分辨率体素化处理后，保留每个单位体素内1个重复点，并对位置数据进行八叉树编码；对于三维声纳点云数据的强度属性信息，结合单位体素内重复点个数组成体素属性信息；对八叉树编码结果和量化处理后的体素属性信息进行算数编码，得到编码结果；解码操作：对编码结果进行算数解码得到八叉树编码结果和体素属性信息；对八叉树编码结果进行八叉树解码后，根据可变体素分辨率重构点云数据，根据体素属性信息随机重构重复点；对体素属性信息反量化处理，得到点云的强度属性信息。该方法具有压缩效率高、编解码速度快、数据还原质量高的优点。还原质量高的优点。还原质量高的优点。
技术研发人员：顾梦奇 林怡格
受保护的技术使用者：苏州联视泰电子信息技术有限公司
技术研发日：2021.12.28
技术公布日：2022/4/1