Transcript Brezizgubni postopek stiskanja podatkov LIDAR

Domen Mongus
Dr. Borut Žalik
Laboratorij za geometrijsko modeliranje in algoritme
multimedijev
Uvod
 Tehnologija LiDAR
 Motivacija
 Metoda brezizgubnega stiskanja podatkov LiDAR
 Napovedovanje naslednje vrednosti v nizu
 Kodiranje s spremenljivimi dolžinami
 Rezultati
 Zaključek
1/8
Tehnologija LiDAR
 Light Detection And Ranging
 Tehnologija daljinskega
zaznavanja
 Merilnik nameščen na letalo
 Merjenje razdalje glede na
časovni zamik med oddanim
impulzom in zaznanim
odbojem
 Valovna dolžina med 6001000 NM
 Frekvenca delovanja 200
KHz
 Globalno določanje položaja
izmerjenih točk glede na GPS
položaj merilnika
2/8
Zmožnosti tehnologije LiDAR in
motivacija za naše delo
Zmožnosti tehnologije
LiDAR
 Ločljivost: do 24 točk na m2
 Hitrost zajema: več kot
200.ooo točk na sekundo
 Natančnost: med 15 in 3 cm
 Pridobivanje informacij o
merjenih objektih z analizo
odbitega signala
 Zaznava več odbojev
posamičnega impulza
Težave povezane z obdelavo
podatkov LiDAR
 Pomanjkanje topologije
 Izjemno velika količina
zajetih podatkov
 Več kot 20 milijonov točk na
km2
 Nekaj TB podatkov zajetih v
posamičnem snemanju
 Zelo drago arhiviranje
 Onemogočeno distribuiranje
prek spleta
3/8
Metoda brezizgubnega stiskanja
podatkov LiDAR
 Razdelitev geometrije točk in pripadajočih parametrov
v podatkovne tokove
 Napovedovanje položaja naslednje vrednosti v nizu in
kodiranje napak pri napovedi
 Kodiranje vrednosti s spremenljivimi dolžinami
 Aritmetično kodiranje
4/8
Napovedovanje vrednosti
 Napovedovanje položaja
 Koordinata X


povprečna razdalja
standardni odklon
 Koordinata Y
 glede na koordinato X
 linearna približevanje
 Koordinata Z
 glede na koordinati X in Y
 linearno približevanje
 Konstantna vrednost
 Prametri, katerih
vrednosti se redko
spreminjajo
5/8
Kodiranje s spremenljivimi
dolžinami
 Opis vrednosti
 Opisni zlog


Predznak
Število potrebnih zlogov za
zapis vrednosti
 Vrednosti razdelimo na
zlogovne tokov
 Iz toka izločimo ničelne
zloge
 Aritmetično kodiranje
 Nad vsakim tokom zlogov
neodvisno od ostalih
6/8
Rezultati
 Učinkovitost merjena glede na razmerje stiskanja
7-Zip
RAR
LASZip
LASComp
Najboljši primer
20.1 %
14.0 %
10.7 %
8.6 %
Najslabši primer
26.2 %
21.8%
18.1%
15.3 %
Pričakovana učinkovitost
23.1%
17.1 %
13.5%
10.8 %
7/8
Zaključek
 Najučinkovitejši poznan postopek brezizgubnega
stiskanja podatkov LiDAR.
 Nov pristop k napovedovanju geometrije točk, ki
temelji na razumevanju tehnik prostorskega
prebiranja.
 Nov pristop k kodiranju s spremenljivimi dolžinami, ki
z delitvijo zlogov v tokove zagotavlja paralelno
procesiranje.
 OBJAVA:
 International Journal of Remote Sensing (JCR: 1.04)
8/8