[發明專利]三維重建方法及裝置、電子設備、計算機可讀介質

在審

• 申請號: 202210291769.8
• 申請日: 2022-03-22
• 公開（公告）號: CN114627244A
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 蘇明蘭;張超穎;郭枝蝦;梁寶林;王建秀
• 申請（專利權）人: 中國電信股份有限公司
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00
• 代理公司: 北京律智知識產權代理有限公司 11438
• 代理人: 孫寶海

本申請涉及三維重建技術領域，具體涉及一種三維重建方法及裝置、電子設備、計算機可讀介質，該方法包括：獲取待重建場景的目標圖像；分別提取目標圖像中相鄰兩幀圖像的二維特征描述子，對相鄰兩幀圖像的二維特征描述子進行特征匹配，得到二維關鍵點匹配點對；生成每幀圖像的三維特征描述子；對相鄰兩幀圖像的三維特征描述子進行特征匹配，得到三維關鍵點匹配點對；對二維關鍵點匹配點對和三維關鍵點匹配點對進行過濾，得到目標匹配點對；根據目標匹配點對進行相機位姿估計和三維場景重建，得到重建場景的目標圖像。本申請的實施例可以在待重建場景中存在周期性紋理分布的情況下，提升關鍵點匹配的準確率和三維重建的準確性。

技術領域

本申請涉及三維重建技術領域，具體涉及一種三維重建方法、三維重建裝置、電子設備以及計算機可讀介質。

背景技術

三維重建是對三維空間中的物體和場景的二維投影圖像進行描述或重構的逆過程，由二維圖像還原成含有三維信息的物體或場景模型，重建的模型可方便計算機表示、處理和顯示。三維重建技術是移動機器人自主導航、位置環境模型重構、大規模數字化監控等的重要組成部分，也是增強現實(Augmented Reality，簡稱AR)技術的基礎，經過重建后的三維模型可以直接應用到AR或VR的場景中。

三維重建主要分為兩大類：基于激光的重建以及基于視覺圖像的重建，基于激光的重建由于硬件設備成本較高，無法量產和商業化。基于視覺圖像的重建通常采集待重建場景的目標圖像及其對應的深度信息，通過二維特征描述子對待重建場景的目標圖像進行關鍵點匹配，再進行位姿優化、表面模型重建等過程實現三維重建。

目前，相關技術只能對不存在周期性紋理分布的待重建場景實現較好的三維重建效果，但當待重建場景存在周期性的紋理分布時，容易因視覺變化等引起的透視失真，從而導致關鍵點對的誤匹配，無法保證三維重建的精確度。

發明內容

為解決上述技術問題，本申請的實施例提供了一種三維重建方法、三維重建裝置、電子設備以及計算機可讀介質。

根據本申請實施例的一個方面，提供了一種三維重建方法，該方法包括：獲取待重建場景的目標圖像；分別提取所述目標圖像中相鄰兩幀圖像的二維特征描述子，對所述相鄰兩幀圖像的二維特征描述子進行特征匹配，得到二維關鍵點匹配點對；對所述目標圖像中的每幀圖像的三維關鍵點進行特征描述，生成每幀圖像的三維特征描述子；所述每幀圖像的三維關鍵點是基于每幀圖像的二維關鍵點確定的；對所述相鄰兩幀圖像的三維特征描述子進行特征匹配，得到三維關鍵點匹配點對；對所述二維關鍵點匹配點對和所述三維關鍵點匹配點對進行過濾，得到目標匹配點對；根據所述目標匹配點對進行相機位姿估計和三維場景重建，得到重建場景的目標圖像。

根據本申請實施例的一個方面，提供了一種三維重建裝置，該裝置包括：獲取模塊，配置為獲取待重建場景的目標圖像；二維特征提取和匹配模塊，配置為分別提取所述目標圖像中相鄰兩幀圖像的二維特征描述子，對所述相鄰兩幀圖像的二維特征描述子進行特征匹配，得到二維關鍵點匹配點對；三維特征描述子生成模塊，配置為對所述目標圖像中的每幀圖像的三維關鍵點進行特征描述，生成每幀圖像的三維特征描述子；所述每幀圖像的三維關鍵點是基于每幀圖像的二維關鍵點確定的；三維特征匹配模塊，配置為對所述相鄰兩幀圖像的三維特征描述子進行特征匹配，得到三維關鍵點匹配點對；過濾模塊，配置為對所述二維關鍵點匹配點對和所述三維關鍵點匹配點對進行過濾，得到目標匹配點對；相機位姿估計和三維場景重建模塊，配置為根據所述目標匹配點對進行相機位姿估計和三維場景重建，得到重建場景的目標圖像。

根據本申請實施例的一個方面，提供了一種電子設備，包括：一個或多個處理器；存儲裝置，用于存儲一個或多個程序，當所述一個或多個程序被所述一個或多個處理器執行時，使得所述電子設備實現如前所述的三維重建方法。

根據本申請實施例的一個方面，提供了一種計算機可讀介質，其上存儲有計算機可讀指令，當所述計算機可讀指令被計算機的處理器執行時，使計算機執行如上所述的三維重建方法。