专利名称：点云文件快速读取方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种文件读取方法及系统，尤其是涉及一种点云文件快速读取方法及 系统。
背景技术：
目前对点云文件的处理大多都是人工进行的，也没有在绘制点云前对数据进行处 理，拟合时还需要旋转、平移等操作。并且点云文件读取时通用性差，只能读取指定的存储 格式，不能读取没有指定分隔符的点云文件。发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种点云文件快速读取方法，可以提高点云文件读取 的通用性，并且在绘制点云图片前处理点云数据。
鉴于以上内容，还有必要提供一种点云文件快速读取系统，可以提高点云文件读 取的通用性，并且在绘制点云图片前处理点云数据。
所述点云文件快速读取方法包括开启步骤获取点云文件所在的路径，并根据 该路径从计算装置的存储设备中读取并打开该点云文件；创建步骤获取该计算装置的 (PU中的所有执行单元的个数N，创建具有多任务处理能力的N条线程，将所述点云文件分 成N段快速并行读入并且分别存入N个数组中；第一截取步骤当一段点云文件中的坐标 值有分隔符时，提示用户确认该分隔符，并在得到用户确认的分隔符后，以所述分隔符为界 截取出该段点云文件中每个点对应的X、Y、Z轴的坐标值，保存到数组中；第二截取步骤当 一段点云文件中的坐标值没有分隔符时，提示用户确认每个点的坐标值长度，并根据用户 确认的坐标值长度截取该段点云文件中每个点的X、Y、Z轴的坐标值，保存到数组中；旋转 步骤根据用户对坐标轴的选择，进行坐标轴互换；替换步骤根据用户设定将对应坐标轴 的坐标值用设定值替换；及绘制步骤将N条线程的所有数组合并成一个坐标数组，并根据 该坐标数组中每个点的X、Y、Z轴的坐标值绘制成点云图片。
所述点云文件快速读取系统包括开启模块，用于获取点云文件所在的路径，并根 据该路径从计算装置的存储设备中读取并打开该点云文件；创建模块，用于获取该计算装 置的CPU中的所有执行单元的个数N，创建具有多任务处理能力的N条线程，将所述点云文 件分成N段快速并行读入并且分别存入N个数组中；截取模块，用于当一段点云文件中的坐 标值有分隔符时，提示用户确认该分隔符，并在得到用户确认的分隔符后，以所述分隔符为 界截取出该段点云文件中每个点对应的X、Y、Z轴的坐标值，保存到数组中；所述截取模块 还用于当一段点云文件中的坐标值没有分隔符时，提示用户确认每个点的坐标值长度，并 根据用户确认的坐标值长度截取该段点云文件中每个点的X、Y、Z轴的坐标值，保存到数组 中；旋转模块，用于根据用户对坐标轴的选择，进行坐标轴互换；替换模块，用于根据用户 设定将对应坐标轴的坐标值用设定值替换；及绘制模块，用于将N条线程的所有数组合并 成一个坐标数组，并根据该坐标数组中每个点的X、Y、Z轴的坐标值绘制成点云图片。
相较于现有技术，所述的点云文件快速读取方法及系统，可以通过创建N条线程 缩短读取大量点云文件数据的时间，还可以让用户自定义坐标值长度，以截取各个轴的坐 标值，适用性强；并且在绘制点云图片前进行坐标轴互换，并将无效值替换为设定值，减少 了用户在拟合时的旋转操作等步骤和杂点对拟合结果的影响，缩短了拟合时间，提高拟合 的准确率。
图1是本发明点云文件快速读取系统较佳实施例的应用环境图。
图2是本发明点云文件快速读取系统较佳实施例的功能模块图。
图3A-3B是本发明所用点云文件坐标值的示意图。
图4是本发明点云文件快速读取方法较佳实施例的流程图。
主要元件符号说明
服务器I显示设备2点云文件快速读取系统10CPU20存储设备30开启模块100创建模块200判断模块300截取模块400旋转模块500替换模块600绘制模块700
如下具体实施方式
将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
参阅图1所示，是本发明点云文件快速读取系统较佳实施例的应用环境图。所述 点云文件快速读取系统10运行于服务器I或其它计算装置中。所述服务器I中还包括 CPU20及存储设备30。所述服务器I连接于显示设备2。
所述存储设备30用于存储点云文件及绘制后的点云图片等。
所述显示设备2用于显示绘制后的点云图片。
参阅图2所示，是本发明点云文件快速读取系统较佳实施例的功能模块图。
所述点云文件快速读取系统10包括开启模块100、创建模块200、判断模块300、截取模块400、旋转模块500、替换模块600及绘制模块700。
所述开启模块100用于获取点云文件所在的路径，并根据该路径从存储设备30中读取并打开该点云文件。
所述创建模块200用于获取所述CPU20中的所有执行单元的个数N，创建具有多任务处理能力的N条线程，将所述点云文件分成N段快速并行读入并且分别存入N个数组中。由于读取点云的数据量很大，耗时长，循环次数多，创建N条线程便可以缩短读取时间， 提高读取效率。
所述判断模块300用于判断每段点云文件中的坐标值是否有分隔符。所述分隔符为除”及O到9以外的符号，包括空格、逗号等。所述判断模块300以二进制读取每段点云文件中的任意一行，查找是否含有除”及O到9以外别的符号，如果有别的符号那么该别的符号就是分隔符。在本实施例中，或者每段点云文件中的坐标值都含有分隔符，或者每段点云文件中的坐标值都不含分隔符。
图3A-3B所示是本发明所用点云文件坐标值的示意图,其中图3A所示的点云文件中包含分隔符(空格)，图3B所不的点z 文件中不包含分隔符。
所述截取模块400用于当所述坐标值有分隔符时，提示用户确认该分隔符，并在得到用户确认的分隔符后，以所述分隔符为界截取出每段点云文件中每个点对应的X、Y、Z 轴的坐标值，保存到每个数组中。
在图3A所示的点云文件中，每行字符串以空格为界截取出每个点对应的X、Y、 Z轴的坐标值。例如 最后一行截取后的X = -102. 9468507604, y = 103. 8298750264, z =-14. 9906925668 ο
所述截取模块400还用于当所述坐标值没有分隔符时，提示用户确认每个点的坐标值长度，并根据用户确认的坐标值长度截取每段点云文件中每个点的X、Y、Z轴的坐标值，保存到每个数组中。所述截取模块400首先随机选取一段点云文件，从该段点云文件中读取一行字符串(例如读取整个点云文件的第一行字符串)，然后计算该行字符串的长度 (”不算在内)，将字符串长度除以3得到X、Y、Z轴的坐标值的长度Lengthl, 将Lengthl提示给用户确认，并根据用户确认后的长度Length2截取得到每段点云文件中每个点的X、Y、Z轴的坐标值，将坐标值保存到每个数组中。
在图3B所示的点云文件中，以最后一行为例，字符串长度为30(不算和”)， 将字符串长度除以3得到X、Y、Z轴的坐标值的长度Lengthl为10，提示用户确认后的长度 Length2为10，按该长度截取时遇到和”直接复制，不在截取的位数上累加，截取后的 X = -675. 9555535，y = 62. 61125478，z = 57.17889632。
所述旋转模块500用于根据用户对坐标轴的选择，进行坐标轴互换，以减少点云拟合时的旋转操作。所述旋转模块500首先接收用户选择的需要互换的两个坐标轴，获取每个数组中每个点的坐标值，然后把每个点对应该两个坐标轴的坐标值互换，将互换后的坐标值保存到每个数组中。例如图3A中最后一行若进行X轴及Y轴互换，则变为X = 103. 8298750264，y = -102. 9468507604，z = -14.9906925668。
所述替换模块600用于根据用户设定将对应坐标轴的坐标值用设定值替换，以减 少杂点对拟合结果的影响。所述替换模块600首先接收用户输入的需要替换的坐标轴及设 定值，获取每个数组中每个点的坐标值，然后将每个点对应该坐标轴的坐标值替换为所述 设定值，将替换后的坐标值保存到所述数组中。
所述绘制模块700用于将N条线程的所有数组合并成一个坐标数组，并根据该坐 标数组中每个点的X、Y、Z轴的坐标值绘制成点云图片。
参阅图4所示，是本发明点云文件快速读取方法较佳实施例的流程图。
步骤S10，所述开启模块100获取点云文件所在的路径，并根据该路径从存储设备 30中读取并打开该点云文件。
步骤S12，所述创建模块200获取所述CPU20中的所有执行单元的个数N，创建具 有多任务处理能力的N条线程，将所述点云文件分成N段快速并行读入并且分别存N个数 组中。以下步骤S14-S22由N个线程同时执行，其中，每个线程处理一段点云文件。
步骤S14，所述判断模块300判断每段点云文件中的坐标值是否有分隔符。所述 分隔符包括空格、逗号等。所述判断模块300以二进制读取每段点云文件中的任意一行，查 找是否含有除”及O到9以外别的符号，如果有别的符号那么该别的符号就是 分隔符。若所述坐标值有分隔符，则执行步骤S16 ;若所述坐标值没有分隔符，则执行步骤 S18。在本实施例中，或者每段点云文件中的坐标值都含有分隔符,或者每段点云文件中的 坐标值都不含分隔符。
步骤S16，所述截取模块400提示用户确认该分隔符，并在得到用户确认的分隔符 后，以所述分隔符为界截取出每段点云文件中每个点对应的X、Y、Z轴的坐标值，保存到每 个数组中。
步骤S18，所述截取模块400提示用户确认每个点的坐标值长度，并根据用户确认 的坐标值长度截取每段点云文件中每个点的X、Y、Z轴的坐标值，保存到每个数组中。所述 截取模块400首先随机选取一段点云文件，从该段点云文件中读取一行字符串，然后计算 该行字符串的长度(”不算在内)，将字符串长度除以3得到X、Y、Z轴的坐标 值的长度Lengthl,将Lengthl提示给用户确认,并根据用户确认后的长度Length2截取得 到每段点云文件中每个点的X、Y、Z轴的坐标值，将坐标值保存到每个数组中。
步骤S20，所述旋转模块500根据用户对坐标轴的选择，进行坐标轴互换，以减少 点云拟合时的旋转操作。所述旋转模块500首先接收用户选择的需要互换的两个坐标轴， 获取每个数组中每个点的坐标值，然后把每个点对应该两个坐标轴的坐标值互换，将互换 后的坐标值保存到每个数组中。
步骤S22，所述替换模块600根据用户设定将对应坐标轴的坐标值用设定值替换， 以减少杂点对拟合结果的影响。所述替换模块600首先接收用户输入的需要替换的坐标轴 及设定值，获取每个数组中每个点的坐标值，然后将每个点对应该坐标轴的坐标值替换为 所述设定值，将替换后的坐标值保存到每个数组中。
步骤S24，所述绘制模块700将N条线程的所有数组合并成一个坐标数组，并根据 该坐标数组中每个点的X、Y、Z轴的坐标值绘制成点云图片。
综上所述，使用本发明点云文件快速读取方法及系统，可以通过创建N条线程缩 短读取大量点云文件数据的时间，提高读取效率；而且不仅可以读取含有分隔符的点云文件，还可以在点云文件中不含分隔符时，让用户自定义坐标值长度，以截取各个轴的坐标 值，适用性强。本发明还可以在绘制点云图片前进行坐标轴互换，并将无效值替换为设定 值，可以减少用户在拟合时的旋转操作等步骤，减少杂点对拟合结果的影响，缩短拟合时 间，提高拟合的准确率。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发 明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改 或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
权利要求
1.一种点云文件快速读取方法，其特征在于，该方法包括开启步骤获取点云文件所在的路径，并根据该路径从计算装置的存储设备中读取并打开该点云文件；创建步骤获取该计算装置的CPU中的所有执行单元的个数N，创建具有多任务处理能力的N条线程，将所述点云文件分成N段快速并行读入并且分别存入N个数组中；第一截取步骤当一段点云文件中的坐标值有分隔符时，提示用户确认该分隔符，并在得到用户确认的分隔符后，以所述分隔符为界截取出该段点云文件中每个点对应的X、Y、Z 轴的坐标值，保存到数组中；第二截取步骤当一段点云文件中的坐标值没有分隔符时，提示用户确认每个点的坐标值长度，并根据用户确认的坐标值长度截取该段点云文件中每个点的X、Y、Z轴的坐标值，保存到数组中；旋转步骤根据用户对坐标轴的选择，进行坐标轴互换；替换步骤根据用户设定将对应坐标轴的坐标值用设定值替换；及绘制步骤将N条线程的所有数组合并成一个坐标数组，并根据该坐标数组中每个点的X、Y、Z轴的坐标值绘制成点云图片。
2.如权利要求1所述的点云文件快速读取方法，其特征在于，所述第二截取步骤包括: 随机选取一段点云文件，从该选取的点云文件中读取一行字符串；计算该行字符串的长度；将字符串长度除以3得到X、Y、Z轴的坐标值的长度Lengthl ；将Lengthl提示给用户确认；根据用户确认后的长度Length2截取得到该段点云文件中每个点的X、Y、Z轴的坐标值；及将坐标值保存到数组中。
3.如权利要求1所述的点云文件快速读取方法，其特征在于，所述旋转步骤包括接收用户选择的需要互换的两个坐标轴；获取每个数组中每个点的坐标值；把每个点对应该两个坐标轴的坐标值互换；及将互换后的坐标值保存到每个数组中。
4.如权利要求1所述的点云文件快速读取方法，其特征在于，所述替换步骤包括接收用户输入的需要替换的坐标轴及设定值；获取每个数组中每个点的坐标值；将每个点对应该坐标轴的坐标值替换为所述设定值；及将替换后的坐标值保存到每个数组中。
5.如权利要求1所述的点云文件快速读取方法，其特征在于，所述分隔符为除 “ + ”及O到9以外别的符号。
6.一种点云文件快速读取系统，其特征在于，该系统包括开启模块，用于获取点云文件所在的路径，并根据该路径从计算装置的存储设备中读取并打开该点云文件；创建模块，用于获取该计算装置的CPU中的所有执行单元的个数N，创建具有多任务处理能力的N条线程，将所述点云文件分成N段快速并行读入并且分别存入N个数组中； 截取模块，用于当一段点云文件中的坐标值有分隔符时，提示用户确认该分隔符，并在得到用户确认的分隔符后，以所述分隔符为界截取出该段点云文件中每个点对应的X、Y、Z轴的坐标值，保存到数组中； 所述截取模块还用于当一段点云文件中的坐标值没有分隔符时，提示用户确认每个点的坐标值长度，并根据用户确认的坐标值长度截取该段点云文件中每个点的X、Y、Z轴的坐标值，保存到数组中； 旋转模块，用于根据用户对坐标轴的选择，进行坐标轴互换； 替换模块，用于根据用户设定将对应坐标轴的坐标值用设定值替换；及绘制模块，用于将N条线程的所有数组合并成一个坐标数组，并根据该坐标数组中每个点的X、Y、Z轴的坐标值绘制成点云图片。
7.如权利要求6所述的点云文件快速读取系统，其特征在于，当一段点云文件中的坐标值没有分隔符时，所述截取模块的截取过程包括 随机选取一段点云文件，从该选取的点云文件中读取一行字符串； 计算该行字符串的长度； 将字符串长度除以3得到X、Y、Z轴的坐标值的长度Lengthl ； 将Lengthl提示给用户确认； 根据用户确认后的长度Length2截取得到该段点云文件中每个点的X、Y、Z轴的坐标值；及 将坐标值保存到数组中。
8.如权利要求6所述的点云文件快速读取系统，其特征在于，所述旋转模块的旋转过程包括 接收用户选择的需要互换的两个坐标轴； 获取每个数组中每个点的坐标值； 把每个点对应该两个坐标轴的坐标值互换；及 将互换后的坐标值保存到每个数组中。
9.如权利要求6所述的点云文件快速读取系统，其特征在于，所述替换模块的替换过程包括 接收用户输入的需要替换的坐标轴及设定值； 获取每个数组中每个点的坐标值； 将每个点对应该坐标轴的坐标值替换为所述设定值；及 将替换后的坐标值保存到每个数组中。
10.如权利要求6所述的点云文件快速读取系统，其特征在于，所述分隔符为除“ + ”及O到9以外别的符号。
全文摘要
一种点云文件快速读取系统，该系统用于创建具有多任务处理能力的N条线程，将所述点云文件分成N段快速并行读入并且分别存入N个数组中；截取出每段点云文件中每个点对应的X、Y、Z轴的坐标值；根据用户对坐标轴的选择，进行坐标轴互换；根据用户设定将对应坐标轴的坐标值用设定值替换；将N条线程的所有数组合并成一个坐标数组，并根据该坐标数组中每个点的X、Y、Z轴的坐标值绘制成点云图片。本发明还提供一种点云文件快速读取方法。本发明可以提高点云文件读取的通用性，并且在绘制点云图片前处理点云数据。
文档编号G06F17/30GK103020080SQ20111028654
公开日2013年4月3日 申请日期2011年9月23日 优先权日2011年9月23日
发明者张旨光, 吴新元, 王伟 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司