《基於壓縮感知的點雲數據壓縮方法研究》是依託北京工業大學，由張勇擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於壓縮感知的點雲數據壓縮方法研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張勇
- 依託單位：北京工業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
點雲數據具有明顯的稀疏性,而基於壓縮感知的信息編碼方案因其具有協同採樣編碼、多空間稀疏表示和靈活解碼等諸多優勢為高效的稀疏信號的壓縮開闢了一條新途徑。 本項目擬從探索新的點雲數據壓縮編碼方法入手，在信號稀疏表示理論的指導下，探索壓縮感知的點雲數據編碼機理，研究基於壓縮感知的點雲數據編解碼解決方案。在壓縮感知編碼方面，研究基於聚類的點雲數據規格化方法,使其有序、可稀疏化；結合現有的觀測矩陣設計方法，探索基於先驗知識的規格點雲數據觀測方法。在壓縮感知解碼方面，針對規格點雲數據的局部自相似性，研究點雲數據的稀疏表示方法；針對規格點雲數據的幾何特徵，建立魯棒的點雲數據重建模型。基於上述研究，構建高效、低編碼複雜度和靈活魯棒的新點雲數據編解碼方案。
結題摘要
點雲數據具有明顯的稀疏性，而基於壓縮感知的信息編碼方案因其具有協同採樣編碼、多空間稀疏表示和靈活解碼等諸多優勢為高效的稀疏信號的壓縮開闢了一條新途徑。主要研究工作有以下四個方面： （1）在幾何圖像的表示方法方面，我們提出了一類新的保持頂點連線關係的幾何圖像生成方法，並在此基礎上提出一類基於幾何圖像的漸進格線方法，與傳統漸進格線方法相比，降低了漸進格線的空間複雜度。 （2）因為經典幾何圖像生成方法中存在模型部分區域重構誤差較大的問題，我們提出了一類基於細分的幾何圖像方法，實驗表明，我們的方法可以獲得更高質量的重建。 （3）針對完全規格化的格線表示方法，我們首先提出了一種幾何圖像分片規範化方法，以提高几何片元間的幾何相似度。面向規範化幾何圖像，我們提出了一種基於冗餘字典的幾何數據稀疏表示方法，並利用壓縮感知方法對三維格線進行編碼壓縮。 （4）由於坐標系中三維無序散亂點雲數據不具備任何稀疏特性，我們提出一種基於K近鄰的點雲數據規格化方法，為三維點雲數據的稀疏表示奠定了基礎。然後我們利用信號稀疏表示的思想，提出了針對三維點雲數據的過完備字典訓練方法，此方法大幅提高了字典訓練的效率。 我們將上述研究方法套用於由連續運動的人體點雲模型提取的骨骼模型，形成了一整套基於光場的人體動作庫構建方案，通過此方案採集的動作庫具有非常廣泛的套用前景，可以用於影視特效、虛擬現實等諸多熱門領域。
