[發(fā)明專利]一種基于概率模型的公寓三維物體布局生成方法

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• 申請日: 2018-03-28
• 公開（公告）號: CN108470107A
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 夏春秋
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市唯特視科技有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06T19/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明中提出的一種基于概率模型的公寓三維物體布局生成方法，其主要內(nèi)容包括：房間建模、布局生成過程、模式獲取、布局推理，其過程為，先從數(shù)據(jù)集中采集房間布局的各項數(shù)據(jù)，然后建立一個房間布局的有向圖模型，并生成房間布局，接著利用狄利克雷過程混合模型從布局中獲取常見的模式，最后利用獲取到的模式和物體之間的支持關(guān)系推理出新的更逼真的布局。本發(fā)明解決了以往無法生成整個房間布局以及物體相互關(guān)系薄弱的問題，能夠捕獲物體之間豐富的空間關(guān)系，包括支持關(guān)系和經(jīng)常出現(xiàn)的模式，還能生成整個房間的布局并且推理出新的逼真可靠的房間布局。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計算機視覺領(lǐng)域，尤其是涉及了一種基于概率模型的公寓三維物體布局生成方法。

背景技術(shù)

近年來室內(nèi)場景的視覺任務受到了極大的關(guān)注，其中包括2D/3D的對象檢測、語義和實例分割、房間布局估計、立體語義分割、深度預測以及即時定位與地圖構(gòu)建(SLAM)，而所有這些任務的關(guān)鍵是通過推理整個場景3D幾何結(jié)構(gòu)和布局，從而對場景有了更好的理解，并極大地減少了2D視覺信號的模糊性。公寓三維物體的布局生成的主要應用是將大量的公寓布局數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為計算機數(shù)據(jù)，從而能夠?qū)⒌姆块g布局和室內(nèi)物品進行統(tǒng)計和處理；還能進行智能的公寓設(shè)計，通過學習人類設(shè)計師的布局習慣設(shè)計出更宜居的公寓類型；此外，布局推理的方法還可以通過生成包含人類設(shè)計者知識的合成數(shù)據(jù)，增加用于鑒別方法的訓練集。然而，以往的空間布局生成方法都無法生成整個房間的布局，也無法捕捉到物體之間的相互關(guān)系。

本發(fā)明提出了一種基于概率模型的公寓三維物體布局生成方法，先從數(shù)據(jù)集中采集房間布局的各項數(shù)據(jù)，然后建立一個房間布局的有向圖模型，并生成房間布局，接著利用狄利克雷過程混合模型從布局中獲取常見的模式，最后利用獲取到的模式和物體之間的支持關(guān)系推理出新的更逼真的布局。本發(fā)明解決了以往無法生成整個房間布局以及物體相互關(guān)系薄弱的問題，能夠捕獲物體之間豐富的空間關(guān)系，包括支持關(guān)系和經(jīng)常出現(xiàn)的模式，還能生成整個房間的布局并且推理出新的逼真可靠的房間布局。

發(fā)明內(nèi)容

針對以往無法生成整個房間布局以及物體相互關(guān)系薄弱的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于概率模型的公寓三維物體布局生成方法，先從數(shù)據(jù)集中采集房間布局的各項數(shù)據(jù)，然后建立一個房間布局的有向圖模型，并生成房間布局，接著利用狄利克雷過程混合模型從布局中獲取常見的模式，最后利用獲取到的模式和物體之間的支持關(guān)系推理出新的更逼真的布局。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種基于概率模型的公寓三維物體布局生成方法，其主要內(nèi)容包括：

(一)房間建模；

(二)布局生成過程；

(三)模式獲取；

(四)布局推理。

其中，所述的房間建模，是通過對一個公寓布局數(shù)據(jù)集進行討論，進而解析房間的構(gòu)成，建立一個有向圖模型，然后用模型定義的生成過程來描述這個有向圖模型，其中參考的公寓布局數(shù)據(jù)集包含45000個人類設(shè)計的公寓布局，每個布局被人工驗證過是合理的，而且平均每套公寓有8.1個房間，大多數(shù)都有房間類型的標注，如廚房或浴室；這些公寓是用一個在線工具設(shè)計的，每個公寓都包含179個對象類，總共約有2500個計算機輔助設(shè)計(CAD)模型以及450萬個對象實例，每一個對象實例都包含一個參考CAD模型以及它在房間中的位置和旋轉(zhuǎn)角度。