[發明專利]一種三維圖像處理方法及電子設備

有效

• 申請號: 201410251325.7
• 申請日: 2014-06-06
• 公開（公告）號: CN104050709B
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: 林源;張賀
• 申請（專利權）人: 聯想（北京）有限公司
• 主分類號: G06T15/00
• 分類號: G06T15/00;G06T5/00
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司11291
• 代理人: 黃志華

技術領域

本發明涉及三維渲染技術領域，特別涉及一種三維圖像處理方法及電子設備。

背景技術

目前，大型三維場景構建主要利用三維相機等電子設備獲得。基本流程是通過三維相機捕獲場景中一系列的深度圖像和彩色圖像，之后對其進行渲染。然而，三維相機的空間誤差分布較為復雜，噪點比較多，分布也比較雜亂，如何對具有深度的三維圖像去噪以獲得對場景描述更精確的三維圖像是場景渲染中的關鍵問題。

現有的深度圖像去噪方法，主要以時域濾波和空間濾波等方法為主，即通過每個空間點鄰域內的點的分布來對空間點集進行濾波。但在三維圖像中，可能還存在一些結構信息，例如平面。若按照現有的濾波方式，幾乎不考慮三維圖像中的結構信息，去噪能力較差，最后渲染出的三維圖像中，原本應是平面的地方很可能會變成曲面，導致最終得到的三維圖像出現失真。

可見，現有的渲染方法去噪能力較差，會導致得到的三維圖像出現失真。

發明內容

本發明實施例提供一種三維圖像處理方法，用于解決現有技術中的渲染方法去噪能力較差的技術問題。

一種三維圖像處理方法，包括以下步驟：

針對采集的三維點云進行聚類，獲得N個類別，N為正整數；其中每個類別對應一個平面，所述三維點云為根據三維對象得到的三維點云；

取i為從1至N的整數，分別進行以下步驟：根據第i個平面中的每個點的法向量確定所述第i個平面的法向量，共得到N個平面的法向量；

取i為從1至N的整數，分別進行以下步驟：將所述第i個平面中包括的點按照所述第i個平面的法向量投影到一個平面中，該平面為所述第i個平面對應的檢測平面；共得到N個檢測平面；

對所述N個檢測平面進行渲染，得到所述三維對象對應的三維圖像。

可選的，在針對采集的三維點云進行聚類，獲得N個類別之后，還包括：根據針對所述三維對象的空間測量精度，確定所述三維點云中每個點的坐標，及，根據其中每個類別中的點的空間位置，確定每個點在各自對應的類別中的權重。

可選的，針對采集的三維點云進行聚類，獲得N個類別，包括：

確定所述三維點云中包括的每個點的法向量；

根據所述三維點云中每個點的法向量及坐標，對所述三維點云中包括的點進行聚類，獲得所述N個類別。

可選的，根據所述三維點云中每個點的法向量及坐標，對所述三維點云中包括的點進行聚類，獲得所述N個類別，包括：將法向量和坐標均滿足同一預設條件的點聚合為一個類別，獲得所述N個類別；其中，所述預設條件為：法向量與預設方向之間的夾角位于第一預設夾角閾值范圍內，且坐標位于第一預設區域內。

可選的，根據第i個平面中的每個點的法向量確定所述第i個平面的法向量，包括：將所述第i個平面中的各個點的法向量根據各個點相應的權重進行加權平均，得到所述第i個平面的法向量。

可選的，在根據第i個平面中的每個點的法向量確定所述第i個平面的法向量，共得到N個平面的法向量之后，還包括：

取i為從1至N的整數，分別進行以下步驟：判斷所述三維點云中是否有不屬于其中任一類別的點；若有，判斷不屬于其中任一類別的點的法向量與所述第i個平面的法向量之間的夾角是否小于第二預設夾角閾值；

若不屬于其中任一類別的點的法向量與其中M個平面的法向量之間的夾角小于所述第二預設閾值，分別確定不屬于其中任一類別的點與該M個平面之間的距離，并確定不屬于其中任一類別的點屬于該M個平面中的第j個平面；其中，所述第j個平面為：與該不屬于其中任一類別的點的距離最短的平面；M為不大于N的正整數。

可選的，確定不屬于其中任一類別的點屬于該M個平面中的第j個平面，包括：

判斷不屬于其中任一類別的點與所述第j個平面的距離是否小于預設距離；

若小于所述預設距離，確定不屬于其中任一類別的點屬于所述第j個平面。

可選的，在判斷不屬于其中任一類別的點與所述第j個平面的距離是否小于預設距離之后，還包括：若不小于所述預設距離，取k為從1至K的整數，分別進行以下步驟：

判斷不屬于其中任一類別的點的法向量與第k個平面的法向量之間的夾角是否小于第三預設夾角閾值；所述第三預設夾角閾值大于所述第二預設夾角閾值；

若小于，確定不屬于其中任一類別的點屬于所述第k個平面；其中，K為不大于N的正整數。

可選的，在確定不屬于其中任一類別的點屬于所述第k個平面之后，還包括：根據所述N個平面中的每個點的法向量重新分別確定所述N個平面的法向量及面積。