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龙图腾网获悉山东科技大学;青岛海卓同创科技有限公司申请的专利改进方向四叉树的大规模多波束条带点云组织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：CN120374853B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-14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：202510466066.8，技术领域涉及：G06T17/00；该发明授权改进方向四叉树的大规模多波束条带点云组织方法及系统是由谭新月;李文君;李振博;窦帅兵;卜宪海;魏玉阔;阳凡林;崔晓东设计研发完成，并于2025-04-15向国家知识产权局提交的专利申请。

本改进方向四叉树的大规模多波束条带点云组织方法及系统在说明书摘要公布了：本发明属于数据结构技术领域，公开了改进方向四叉树的大规模多波束条带点云组织方法及系统，该方法通过对原始点云进行主成分分析，通过主成分分析结果确定包围盒的算法，得到原始点云的方向包围盒；根据多波束条带点云空间分布特征，建立方向四叉树外存索引文件，采用二进制方法组织四叉树的索引文件；采用改进的方向四叉树结构和定义的二进制索引文件，分别对原始多波束扫描点进行组织和存储。通过改进方向四叉树除根节点外的其他节点方向包围盒的计算过程，大大降低了索引构建的时间，改进方向四叉树耗时较传统四叉树时间增加1倍左右，但较常规方向四叉树减少3倍以上。采用了内存映射和多线程技术从索引文件中读取点云，提高读取效率。

本发明授权改进方向四叉树的大规模多波束条带点云组织方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种改进方向四叉树的大规模多波束条带点云组织方法，其特征在于，该方法包括以下步骤： S1，方向包围盒计算：对原始点云进行主成分分析，通过主成分分析结果确定包围盒的算法，得到原始点云的方向包围盒； S2，方向四叉树外存索引构建：根据多波束条带点云空间分布特征，建立方向四叉树外存索引文件，采用二进制方法组织四叉树的索引文件； 采用二进制方法组织四叉树索引文件，预先设计固定长度的节点结构，每个节点包含子节点偏移量、区域范围及元数据；文件头部存储全局元数据，根节点从固定位置开始，子节点按静态预分配或动态分配策略布局；构建时，从根节点递归插入数据，若节点需分裂，则分配四个子节点块并更新父节点偏移量，子节点则直接关联数据块指针；查询时，通过文件头部定位根节点，逐层计算偏移量跳转至目标子节点，结合随机访问快速检索数据；文件末尾动态扩展数据块区域，支持空闲节点复用和批量写入优化，通过紧凑的二进制格式、固定长度节点和直接偏移计算；根据多波束条带点云空间分布特征，在对单个条带点云进行四叉树划分时，利用根节点的主方向代替每个子节点的主方向； 其中，方向四叉树外存索引的构建包括： 1通过内存映射的方式读取多波束测深点云数据，定义点云结构体，调用系统函数将文件映射为进程内存指针，通过索引零拷贝访问坐标数据；若文件字节序与系统不符，需逐字段转换端序，并校验深度值合理性以排除异常；读取时遍历全部点或结合预映射的四叉树索引快速筛选空间区域，通过多线程分块并行处理提升效率，通过munmap解除映射并关闭文件；设定读取的第一个点的坐标为参考偏移量，将所有点减去该偏移量得到偏移后的数据，再初始化分割阈值； 2计算点云的方向包围盒并将空间进行四等分，重新计算方向四叉树子节点的包围盒，并判断子节点的点云数量是否大于阈值； 3写入方向四叉树索引信息并迭代序列化至计算机硬盘，生成外存的方向四叉树索引文件，最终完成方向四叉树空间索引的建立； S3，多波束条带点云组织：采用改进的方向四叉树结构和定义的二进制索引文件，分别对原始多波束扫描点进行组织和存储，并进行点云检索。

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