苹果最新AR专利提出「点云压缩图像填充」技术

当一束激光照射到物体表面时，它所反射的激光会携带关于方位和距离的信息。通过沿着特定轨迹扫描激光束，系统能够边扫描边记录下这些反射的激光点信息。由于扫描的精细度极高，我们获取了大量的激光点云数据。

新款iPad Pro搭载了一项引人注目的技术——激光雷达LiDAR扫描仪。就像HoloLens 2或Magic Leap 1中的传感器一样，iPad Pro中的LiDAR扫描仪也被用作飞行时间传感器，通过测量从表面反射回来的光线点云，极大地促进了AR体验。

苹果公司在声明中明确指出，LiDAR扫描仪可以测量到周围物体的距离，最远可达5米，无论室内还是室外环境，都能在纳秒级的光子水平下运行。若你对苹果的点云技术有所关注，那么你应该不会对其专利分享感到陌生。实际上，这家公司已经提交了大量的相关技术发明。

近日，美国专利商标局公布了一份名为“Point Cloud Compression Image Padding”的点云技术专利申请。在这份专利申请中，苹果主要描述了点云压缩图像填充技术。

在该系统的一些实施例中，包括一个或多个传感器，这些传感器被配置为捕获构成点云的点。每个点都包含识别其空间位置的空间信息，以及与该点关联的一个或多个属性的属性信息。系统还包括一个编码器，它被配置为压缩点的属性和/或空间信息。为了完成这一任务，编码器会确定点云的多个补丁，每个补丁对应于点云的一部分。

接着，编码器会为每个补丁生成一个补丁图像，这个图像包括与补丁相对应的点的集合，以及包含诸如信息的几何信息的另一个补丁图像。这些几何信息包括垂直于补丁平面的方向上点的。编码器进一步将这些补丁图像打包成一个或多个图像帧，并在二维空间中缩小这些打包的图像帧。

解码器的任务则是接收这些编码后的图像帧。每个编码图像帧都包含用于压缩点云的多个补丁图像。对于每个补丁，都会有一个包含一组补丁点的补丁图像，这些补丁点被投射到补丁平面上，并带有信息。解码器可以处理这些补丁图像和其他属性补丁图像，一起打包在图像帧中。至少一个图像帧可以在编码器端缩小比例，然后在解码器端进行比例放大。解码器还可以接收或确定关系信息，以解释各属性补丁图像、补丁图像和/或图像帧之间的关系。

名为“Point Cloud Compression Image Padding”的专利申请最初在2019年9月提交，最近由美国专利商标局公布。这项技术的出现预示着未来点云技术在图像处理领域的广泛应用和深远影响。

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