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龙图腾网获悉武汉大学申请的专利地下洞室海量点云数据的双层快速索引方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117171375B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-15发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202311095066.9，技术领域涉及：G06F16/51；该发明授权地下洞室海量点云数据的双层快速索引方法及系统是由周伟;张宏阳;刘全;金银龙;王浩;陈红新;孟歆设计研发完成，并于2023-08-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本地下洞室海量点云数据的双层快速索引方法及系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种地下洞室海量点云数据的双层快速索引方法及系统，包括：对获取的地下洞室的点云数据进行抽样处理，得到洞室点云初始模型；根据点云初始模型，获取洞室关键特征断面中心点，拟合洞室轴线单位向量；基于拟合的洞室轴线向量，沿洞室轴向构建洞室点云数据的顶层分段索引结构；对于顶层分段后的每个点云子集，构建虚拟八叉树索引结构，并记录到节点文件，得到地下洞室点云数据双重索引。本发明提供了一种双层索引的解决思路，沿洞室轴线对地下洞室工程点云数据进行分段分解，而后对每个分段点集进行虚拟八叉树索引构建。在双层索引结构的支持下，有效提高点云空间索引节点的平衡性和查询效率。

本发明授权地下洞室海量点云数据的双层快速索引方法及系统在权利要求书中公布了：1.地下洞室海量点云数据的双层快速索引方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤S1：读取点云数据文件，创建地下洞室点云初始抽样模型； 步骤S2：基于抽样后的洞室点云数据小模型，获取洞室关键特征起止断面中心点startCisx i,sy i,sz i和endCiex i,ey i,ez i，拟合洞室轴线单位向量a ix i,y i,z i，设定轴线分段距离d； 步骤S3：遍历读取点云数据，基于拟合的洞室轴线单位向量，将点映射到洞室轴线方向，沿洞室走向构建洞室点云数据的顶层分段索引结构；通过将地下洞室的海量点云数据做临时坐标转换，并沿洞室轴线重分配，获取紧致的分段点云包围盒，所述步骤S3具体为： 对于点云集中的点Pjp x j,p y j,p z j，计算对应的起始断面中心点startCi到点Pj的向量v j，Pj所处的顶层分段索引为；同时在遍历点云过程中，不改变原始数据，对点集进行临时坐标转换得到点p,，，使坐标系z轴与隧道轴线方向一致，坐标转换公式如下： 其中α是向量a i与在xoz平面的投影与z轴的夹角，β是向量a i与在xoz平面的夹角，在遍历过程中确定每个分段包围盒最小最大顶点tMinPtk,tMaxPtk； 步骤S4：根据步骤S2中轴线向量信息对顶层分段后的每个点云子集做临时坐标转换；然后，以规则格网剖分为基础，通过栅格细化剖分-逐层格网归并的空间索引归并算法自下而上实现局部虚拟八叉树索引结构构建，不修改原始点云数据并记录到节点文件，完成地下洞室点云数据双层索引构建。

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