[發明專利]一種基于神經網絡的室內燈具自動布局設計方法、裝置、系統及存儲介質

有效

• 申請號: 202110384463.2
• 申請日: 2021-04-09
• 公開（公告）號: CN113052971B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 鄭家祥;朱皓;唐睿
• 申請（專利權）人: 杭州群核信息技術有限公司;浙江大學
• 主分類號: G06T17/10
• 分類號: G06T17/10;G06F30/13;G06F30/20;G06N3/08
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 曹兆霞

1.一種基于神經網絡的室內燈具自動布局設計方法，其特征在于，包括以下步驟：

依據三維場景模型獲得基于圖像的三維場景表示，在基于圖像的三維場景表示中標注已經存在的燈具情況，得到標記的三維場景表示；

利用基于神經網絡構建的類別設計模型對標記的三維場景表示預測下一個設計燈具的燈具類別和是否停止設計；

在不停止設計時，當預測的燈具類別為筒燈時，依據標記的三維場景表示采用基于神經網絡的筒燈設計模型獲得筒燈設計位置；否則，當預測的燈具類別為壁燈時，依據標記的三維場景表示采用位置設計模型和壁燈設計模型獲得壁燈設計位置，其他類別的燈具僅使用位置設計模型獲得燈具設計位置，實現對室內燈具自動布局設計；

所述依據標記的三維場景表示采用位置設計模型和壁燈設計模型獲得壁燈設計位置包括：

利用位置設計模型依據除去墻壁特征圖的標記的三維場景表示獲得顯示在頂或地上的燈具初步設計位置，在燈具類別為壁燈時，依據標記的三維場景表示和燈具初步設計位置結果采用壁燈設計模型獲得顯示在墻上的壁燈設計位置，包括：

根據位置設計模型獲得的燈具初步設計位置選擇臨近的需要展開的墻壁，把此墻壁對應的墻壁深度圖加入到基于圖像的三維場景表示中；然后使用壁燈設計模型基于包含墻壁深度圖的基于圖像的三維場景表示預測壁燈在墻壁上的壁燈設計位置，最后，將顯示在墻壁上的壁燈設計位置重新投影回頂視角圖上或者地視角圖上以確定最終的壁燈設計位置；

其中，墻壁特征圖包括每個墻壁深度的圖像。

2.如權利要求1所述的基于神經網絡的室內燈具自動布局設計方法，其特征在于，所述基于圖像的三維場景表示包括房間結構圖、自上而下視角的特征圖、自下而上視角的特征圖、墻壁特征圖；

其中，所述房間結構圖包括表示房間覆蓋范圍的圖像和表示墻壁及門窗信息的圖像；所述自上而下視角的底特征圖包括房間和家具放置信息的深度、反射率和法向的圖像；所述自下而上視角的頂特征圖包括房間和吊頂信息的深度、反射率和法向的圖像。

3.如權利要求2所述的基于神經網絡的室內燈具自動布局設計方法，其特征在于，所述依據標記的三維場景表示采用基于神經網絡的筒燈設計模型獲得筒燈設計位置包括：

當利用筒燈設計模型依據除去墻壁特征圖的標記的三維場景表示獲得筒燈設計位置的像素分布時，則對像素分布進行向量化得到筒燈設計位置，并對筒燈設計位置進行對齊處理。

4.如權利要求3所述的基于神經網絡的室內燈具自動布局設計方法，其特征在于，所述對筒燈設計位置進行對齊處理包括：

設定對齊閾值，針對每個墻壁，依據對齊閾值篩選靠近墻壁的所有設計筒燈，并依據所有設計筒燈靠近墻壁距離的平均值作為對齊距離，依據該對齊距離對所有筒燈進行相對墻體的對齊操作，同時均勻設計筒燈之間的距離相等。

5.如權利要求1所述的基于神經網絡的室內燈具自動布局設計方法，其特征在于，在使用前，所述類別設計模型、筒燈設計模型、位置設計模型以及壁燈設計模型聯合起來訓練，以優化網絡參數，將一次設計過程獲得的顯示在頂視角圖或地視角圖上的燈具設計位置反饋到輸入，作為已經存在的燈具情況，用于下一次設計的模型輸入數據。