[發明專利]一種室內全景影像逆向建模融合方法

有效

• 申請號: 202010567066.4
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111768446B
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發明（設計）人: 羅再謙;向煜;黃志;劉寓;張俊;劉穎;華媛媛;韓熙;朱勃;張彥;曹欣;王軍濤;王永剛;李兵
• 申請（專利權）人: 重慶數字城市科技有限公司
• 主分類號: G06T7/73
• 分類號: G06T7/73
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務所(普通合伙) 50211
• 代理人: 郭云

本發明公開一種室內全景影像逆向建模融合方法，包括以下步驟，S1：在室內不同位置點設置相機，對室內進行拍攝得到全景圖像并構建相機成像球面投影模型；S2：選取室內地面的第一特征點，并計算第一特征點在相機成像球面投影模型中的空間坐標；S3：選取第一特征點垂直線上的第二特征點，并計算第二特征點在相機成像球面投影模型中的的空間坐標；S4：基于室內空間的幾何規則性，利用特征點的空間坐標進行室內對應位置點的空間模型構面；S5：統一室內不同位置點的空間模型的坐標系并進行拼接，得到室內全景空間模型。本發明采用全景特征點還原室內空間模型，將極大縮減構建模型所需的數據量，處理速度快，易于網絡發布。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，特別涉及一種室內全景影像逆向建模融合方法。

背景技術

深度全景技術是目前虛擬現實技術領域熱門研究方向，它的目標是構建真實世界對象的數字化表示，并在設備上顯示出來，該技術將三維重建技術與全景技術結合起來，在全景中加入深度信息，能給人身臨其境的感受。深度全景相較于傳統全景，具有深度信息，可展現立體空間結構；在此基礎上，支持深度數據應用，例如量測、模擬人的行走、AR/VR應用，為數字城市提供數據支撐。前景十分廣闊。目前國內外已有谷歌、騰訊、貝殼如視、白犀牛等廠商提供了深度全景技術方案。深度全景技術進入發展的黃金期，以深度全景技術為基礎的應用產品，發展前景有著很大的想象空間。

然而，國內外現有深度全景技術研究主要集中在使用深度相機采集RGB-D數據，使用深度數據進行三維建模，然后將彩色影像作為紋理映射到模型上，該方法需要密集采集作業空間的RGB-D數據，即想要獲得效果比較好的全景模型，需要非常大的數據量，導致數據處理時對計算機的處理性能要求較高，處理較慢，不具普遍適用型，且模型有鋸齒和空洞產生；另外也有使用傾斜攝影技術采用雙目測量方法對深度數據進行獲取，該方法也需要連續拍攝大量重疊圖片，與深度相機建模方法有著相同的缺陷。

發明內容

針對現有技術中構建室內深度全景圖像低精度和低速度的問題，本發明提出一種室內全景影像逆向建模融合方法，基于室內空間幾何規則性，采用定點旋轉拍攝空間一周的圖片，數據量小，處理速度快，無空洞和鋸齒產生，可展現完美的模型效果。

為了實現上述目的，本發明提供以下技術方案：

一種室內全景影像逆向建模融合方法，具體包括以下步驟：

S1：在室內不同位置點設置相機，對室內進行拍攝得到全景圖像并構建相機成像球面投影模型；

S2：選取室內地面的第一特征點，并計算第一特征點在相機成像球面投影模型中的空間坐標；

S3：選取第一特征點垂直線上的第二特征點，并計算第二特征點在相機成像球面投影模型中的空間坐標；

S4：重復步驟S2、S3，直至計算出室內空間立面所有特征點，基于室內空間的幾何規則性，對室內空間中每一個立面，順次連接其特征點完成構面，實現室內不同位置點的空間模型構建；

S5：統一室內不同位置點的空間模型的坐標系并進行拼接，得到室內全景空間模型。

優選的,還包括：

S6：在室內全景空間模型中，將全景照片作為紋理，根據特征點的空間坐標，依據視點位置動態映射到室內全景空間模型上；同時，在單位置點的空間模型中，以室內全景空間模型為支撐，對單位置點的球面模型上任意點，動態計算對應點的深度數據。

優選的,所述相機成像球面投影模型的建立為：

以全景圖像的球心O點為原點建立空間直角坐標系，經過原點與室內地面垂直的軸為Y軸；經過球心與室內地面平行的軸為Z軸；經過球心與室內地面平行且與Z軸垂直的軸為X軸；

則模型上任意一點P(x,y,z)的空間坐標為：