[發明專利]一種全自動室內掃描方法、系統及計算機可讀存儲介質

在審

• 申請號: 202011298463.2
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112489190A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 唐正宗;譚方;馮超;張銘凱
• 申請（專利權）人: 新拓三維技術（深圳）有限公司
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T3/40;G06T5/40;G06T7/80
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 孟學英

本發明提供一種全自動室內掃描方法、系統及計算機可讀存儲介質，方法包括：將傳動設備放置在室內的空間地面上的任一位置，傳動設備根據預先設置的構圖算法對室內的空間地面進行構圖，得到室內的空間信息；根據室內的空間信息規劃成多個正方形塊；傳動設備帶動掃描設備移動到每個正方形塊的中心點上對所述室內進行掃描，掃描設備包括三個散斑結構光相機，散斑結構光相機分別用于單次同步分別獲取室內的上、中、下三個區域的深度圖像；對深度圖像進行重建，獲得室內的三維模型。通過采用包括三個散斑結構光相機的掃描設備對室內進行掃描，提高了掃描精度。

技術領域

本發明涉及室內掃描技術領域，尤其涉及一種全自動室內掃描方法、系統及計算機可讀存儲介質。

背景技術

室內空間掃描是獲取室內空間的三維數據進行拼接三角化后生成三維模型的過程，它廣泛應用在智慧裝修，房屋質量檢驗等行業。現有的室內空間掃描技術主要有以下幾個方面：

(1)使用單個深度相機進行空間重建，由于單深度相機的視場角有限，無法掃描室內場景中的頂部和底部區域，因此需要設計上下旋轉軸等輔助功能，這使得硬件系統的整體復雜度增加，也增加了算法的拼接難度。

(2)使用雙目相機，雙目相機利用兩個攝像裝置的三角交匯得到掃描物體的三維坐標信息，然而雙目相機的精度與掃描距離的平方成反比，當掃描距離增加時，精度急劇下降，在室內空間中掃描距離普遍大于2米，此時雙目相機的精度受到較大的影響。

(3)人工遠程遙控，現有的室內三維掃描系統底部裝有傳動裝置，遙控手柄和顯示設備，人工通過查看顯示設備上的室內信息，通過手柄控制掃描設備到掃描點，然后進行掃描，該方案需要人工操作，同時對人工操作要求很高，掃描位置的好壞直接影響了最終的建模精度。

現有方案的主要缺點是，單個相機模組的視場角小，多次拼接容易造成較大誤差，遠距離掃描精度差，掃描設備需人工干預，自動化程度低。

以上背景技術內容的公開僅用于輔助理解本發明的構思及技術方案，其并不必然屬于本專利申請的現有技術，在沒有明確的證據表明上述內容在本專利申請的申請日已經公開的情況下，上述背景技術不應當用于評價本申請的新穎性和創造性。

發明內容

本發明為了解決現有的問題，提供一種全自動室內掃描方法、系統及計算機可讀存儲介質。

為了解決上述問題，本發明采用的技術方案如下所述：

一種全自動室內掃描方法，包括如下步驟：S1：將傳動設備放置在室內的空間地面上的任一位置，所述傳動設備根據預先設置的構圖算法對所述室內的空間地面進行構圖，得到所述室內的空間信息；S2：根據所述室內的空間信息規劃成多個正方形塊；S3：所述傳動設備帶動掃描設備移動到每個所述正方形塊的中心點上對所述室內進行掃描，所述掃描設備包括三個散斑結構光相機，所述散斑結構光相機分別用于單次同步分別獲取所述室內的上、中、下三個區域的深度圖像；S4：對所述深度圖像進行重建，獲得所述室內的三維模型。

優選地，所述傳動設備采用同步構圖與定位算法。

優選地，三個所述散斑結構光相機呈上、中、下排列，且位于中間的所述散斑結構光相機水平放置，其余兩個所述散斑結構光相機與位于中間的所述散斑結構光相機之間具有第一夾角；以位于中間的所述散斑結構光相機的坐標系為世界坐標系，其余兩個所述散斑結構光相機分別通過預先標定的旋轉矩陣和平移矩陣轉換到世界坐標系，得到三張所述深度圖像匹配后的第一點云數據。

優選地，對所述第一點云數據使用最近點迭代算法進行匹配，獲得匹配后的第二點云數據。

優選地，所述傳動設備帶動掃描設備移動到每個所述正方形塊的中心點上對所述室內進行全方位掃描得到多個所述第二點云數據；每次掃描完成后，所述傳動設備帶動掃描設備轉動第一角度，所述第一角度小于所述散斑結構光相機的水平視角。