[發明專利]一種基于物聯網的機電設備數字化重建方法及系統

在審

• 申請號: 202010868923.4
• 申請日: 2020-08-25
• 公開（公告）號: CN112070881A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 吳堯才;陶杰;王長華;蔣銫琦;何霖杰;趙恒
• 申請（專利權）人: 浙江省機電設計研究院有限公司
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T19/20
• 代理公司: 北京國坤專利代理事務所(普通合伙) 11491
• 代理人: 趙紅霞

本發明屬于數字化處理技術領域，公開了一種基于物聯網的機電設備數字化重建方法及系統，包括數據采集模塊獲取機電設備的附件或零部件結構數據、圖紙或其他相關數據；圖像采集模塊采集機電設備的完整外部輪廓圖像；點云數據獲取模塊獲取機電設備的三維點云數據；中央控制模塊控制圖像處理模塊對采集的圖像進行處理，得到處理后的圖像集；區域數據融合模塊獲取機電設備的區域點云數據；三維重建模塊進行機電設備的數字化三維重建；顯示模塊對構建的機電設備數字化三維模型進行顯示。本發明能夠得到準確、全面的機電設備三維模型，同時所需數據量少，針對數據進行的處理少，無需人工標注或篩選，重建效率高，且重建結果準確。

技術領域

本發明屬于數字化處理技術領域，尤其涉及一種基于物聯網的機電設備數字化重建方法及系統。

背景技術

目前：實物外觀數碼化技術在很多領域都有廣泛的應用。例如在我們熟知的數字博物館概念中，虛擬的藝術品寶藏將被呈現在數字網絡世界中，使普通觀眾能夠在家中或者在家附近就能體驗同等甚至更深刻的藝術欣賞，得到展館更人性化的服務，而不受時間與空間乃至個人經濟條件的客觀限制。同時實物數碼化技術在電腦游戲，數字電影，物理仿真，社交網絡，汽車，文化紀念品，家居裝飾品等產業都將有極大的應用潛力。數字化三維建模技術應用前景十分廣闊，可以說深入到我們生活的方方面面，現有的可以用二維圖片展示的地方，以后都會被數字化三維模型展示所取代。

然而現有的數字化重建技術并沒有針對工業領域的機電設備的重建方法，同時現有重建方法掃描時間長，所需數據多，對于數據的處理繁雜，且重建結果并不理想。

通過上述分析，現有技術存在的問題及缺陷為：現有的數字化重建技術并沒有針對工業領域的機電設備的重建方法，同時現有重建方法掃描時間長，所需數據多，對于數據的處理繁雜，且重建結果并不理想。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種基于物聯網的機電設備數字化重建方法及系統。

本發明是這樣實現的，一種基于物聯網的機電設備數字化重建方法，所述基于物聯網的機電設備數字化重建方法包括：

步驟一，數據采集模塊利用掃描設備獲取機電設備的附件或零部件結構數據、圖紙或其他相關數據；圖像采集模塊利用旋轉的攝像設備采集機電設備的完整外部輪廓圖像；

步驟二，點云數據獲取模塊獲取機電設備的三維點云數據；中央控制模塊控制圖像處理模塊對采集的圖像進行處理，得到處理后的圖像集；

步驟三，區域數據融合模塊基于處理后的圖像集以及機電設備的三維點云數據獲取機電設備的區域點云數據；

步驟四，三維重建模塊基于獲取的機電設備輪廓圖像、區域點云數據以及零部件結構數據進行機電設備的數字化三維重建；

步驟五，顯示模塊對構建的機電設備數字化三維模型進行顯示。

進一步，步驟二中，所述中央控制模塊控制圖像處理模塊對采集的圖像進行處理，得到處理后的圖像集包括：

(1)獲取采集的機電設備輪廓圖像，并從獲取的圖像中提取亮度分量；

(2)對所述亮度分量進行位數提升，根據所提升的亮度分量對所述圖像進行平坦區域檢測，判斷所述圖像中的每個像素是否處于平坦區域；

(3)當所述像素處于平坦區域時，對所述像素進行平滑處理；通過抖動顯示將所述圖像中每個像素處理后的新亮度值轉變成低位，根據轉變后的亮度分量數據進行亮度分量合成；

(4)進行亮度分量合成后輸出平滑后的圖像；對平滑后的圖像進行增強、編碼、排序；并按照排序順序將圖像進行整理的，得到圖像集。

進一步，步驟(2)中，所述平坦區域檢測包括：

(2.1)計算每個目標像素的平坦度值；