[發(fā)明專利]基于稠密點云修補三維模型水面漏洞的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011468514.1
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112465977B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張豪杰
• 申請（專利權(quán)）人: 埃洛克航空科技（北京）有限公司
• 主分類號: G06T17/05
• 分類號: G06T17/05;G06T5/00;G06N3/08
• 代理公司: 北京知果之信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11541
• 代理人: 卜榮麗

本本發(fā)明公開了基于稠密點云修補三維模型水面漏洞的方法，包括以下步驟：S1航拍影像：通過航拍設(shè)備在設(shè)定區(qū)域上空拍攝影像，將所拍影像傳輸至控制端；S2訓練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型：控制端將S1中航拍影像制成射影像圖或者正下視圖像，并將射影像圖或者正下視圖像輸入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型識別水面對象和漏洞區(qū)域。本發(fā)明提出的基于稠密點云修補三維模型水面漏洞的方法，將航拍影像圖生成正射影像圖，將所拍影像傳輸至控制端，控制端設(shè)置有DOM影像生成系統(tǒng)和稠密點云生成系統(tǒng)，稠密點云與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合來進行預(yù)測水面對象和修復漏洞，通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型快速定位水面和漏洞區(qū)域范圍，修復模型能夠?qū)θ笔У狞c云信息進行快速填充。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及三維模型技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及基于稠密點云修補三維模型水面漏洞的方法。

背景技術(shù)

目前，三維模型是物體的多邊形表示，通常用計算機或者其它視頻設(shè)備進行顯示。顯示的物體可以是現(xiàn)實世界的實體，也可以是虛構(gòu)的物體。任何物理自然界存在的東西都可以用三維模型表示。現(xiàn)在，三維模型已經(jīng)用于各種不同的領(lǐng)域。在醫(yī)療行業(yè)使用它們制作器官的精確模型；電影行業(yè)將它們用于活動的人物、物體以及現(xiàn)實電影；視頻游戲產(chǎn)業(yè)將它們作為計算機與視頻游戲中的資源；在科學領(lǐng)域?qū)⑺鼈冏鳛榛衔锏木_模型；建筑業(yè)將它們用來展示提議的建筑物或者風景表現(xiàn)；工程界將它們用于設(shè)計新設(shè)備、交通工具、結(jié)構(gòu)以及其它應(yīng)用領(lǐng)域；在最近幾十年，地球科學領(lǐng)域開始構(gòu)建三維地質(zhì)模型。

在三維模型重建過程中，經(jīng)常出現(xiàn)水面漏洞，使得模型無法成功重建水面區(qū)域，現(xiàn)有的修補方法是人工篩選出有漏洞的三維模型，通過輸入三維模型，并通過第三方軟件進行人工修復，采用人工修復效率低下，且工作繁瑣，還不能批量修復三維模型水面漏洞的問題，嚴重制約三維模型的批量生產(chǎn)。

中國專利CN110379011A公開了一種基于改進三次B樣條曲線的水下地形點云孔洞修補方法。首先將水下地形點云按固定間隔均勻切片，并沿坐標系投影到二維平面上，通過改進的三次B樣條曲線進行擬合，具體為通過三點共線的補點方式使得擬合后的曲線通過原有型值點，然后對于原始投影點列中間隔較大的相鄰點區(qū)域，再次使用改進的三次B樣條曲線進行擬合，解決了點列稀疏的問題，最后將擬合后的點列還原到三維空間中，完成了對點云孔洞的修補。相比傳統(tǒng)的三次B樣條曲線方法，該發(fā)明能夠很好地考慮到點云切片的局部性特征以及點云整體的均勻性和連續(xù)性，緊密結(jié)合了等間隔測深采樣的特點，在有效修補水下地形點云孔洞的同時最大限度地還原了原始的水下地形起伏情況。

該申請雖然在一定程度上解決了背景技術(shù)中的問題，但是該申請中將水下地形點云按固定間隔均勻切片，通過改進的三次B樣條曲線進行擬合，將擬合后的點列還原到三維空間，完成對點云孔洞的修補，需要進行多次使用三次B樣條曲線進行擬合，過程復雜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供基于稠密點云修補三維模型水面漏洞的方法，將航拍影像圖生成正射影像圖，將所拍影像傳輸至控制端，控制端設(shè)置有DOM影像生成系統(tǒng)和稠密點云生成系統(tǒng)，稠密點云與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合來進行預(yù)測水面對象和修復漏洞，通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型快速定位水面和漏洞區(qū)域范圍，修復模型能夠?qū)θ笔У狞c云信息進行快速填充，將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與稠密點云結(jié)合，對水面對象的檢測與提取提供了高精度的保障，將修復效率幾何級增長可用于G級別到T級別以上大數(shù)據(jù)量的平面漏洞修復，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：基于稠密點云修補三維模型水面漏洞的方法，包括以下步驟：

S1航拍影像：通過航拍設(shè)備在設(shè)定區(qū)域上空拍攝影像，將所拍影像傳輸至控制端；

S2訓練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型：控制端將S1中航拍影像制成射影像圖或者正下視圖像，并將射影像圖或者正下視圖像輸入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型識別水面對象和漏洞區(qū)域；

S3生成稠密點云：控制端將S1中航拍影像通過控制端利用三維實景建模方法重建生成稠密點云；