[發明專利]基于貪婪投影三角化的體積確定方法、系統、設備及介質

有效

• 申請號: 202211404837.3
• 申請日: 2022-11-10
• 公開（公告）號: CN115564820B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 劉軍;劉闖;張美娟;劉睿瑞;裴生昌
• 申請（專利權）人: 武漢工程大學
• 主分類號: G06T7/62
• 分類號: G06T7/62;G06T17/00
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 尉保芳

1.一種基于貪婪投影三角化的體積確定方法，其特征在于，包括：

步驟S1，獲取多個針對于目標對象的原始點云數據，對每個所述原始點云數據進行預處理，得到多個目標點云數據；

步驟S2，根據多個所述目標點云數據進行點云補全，得到完整點云數據，所述完整點云數據包括多個點云補全后的點云數據；

步驟S3，利用貪婪投影三角化算法，對所述完整點云數據進行曲面重建，得到針對于所述目標對象的目標曲面模型，所述目標曲面模型包含多個目標面，每個所述目標面包括多個目標點，每個所述目標點表征一個點云數據；

步驟S4，根據所述目標曲面模型包含的多個所述目標面，確定所述目標對象的體積；

其中，每個所述目標點云數據包含各自在預先建立的多維空間坐標系中對應的點云位置信息；

所述步驟S2包括：

從多個所述目標點云數據中提取多個邊界點云數據，每個所述邊界點云數據包含各自在所述多維空間坐標系中對應的點云位置信息；

根據多個所述目標點云數據和多個所述邊界點云數據，確定表面點云數據，每個所述表面點云數據包含各自在所述多維空間坐標系中對應的點云位置信息；

對于每個所述表面點云數據，以所述目標對象的底部作為投影方向，對所述表面點云數據進行垂直投影，得到所述表面點云數據對應的底部點云數據，所述底部點云數據表征對應的所述表面點云數據投影到所述目標對象底面的點的點云數據，每個所述底部點云數據包含各自在所述多維空間坐標系中對應的點云位置信息；

對于每個所述邊界點云數據，根據所述邊界點云數據對應的點云位置信息和預設的步長，得到所述邊界點云數據對應的多個四周點云數據；

根據多個所述目標點云數據、多個所述底部點云數據和多個所述四周點云數據，得到完整點云數據。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S1中，對每個所述原始點云數據進行預處理，得到多個目標點云數據，包括：

對于每個所述原始點云數據，通過VoxelGrid濾波器對所述原始點云數據進行下采樣處理，得到所述原始點云數據對應的目標點云數據。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述目標對象底面的各個點在所述多維空間坐標系中對應有第一點位置信息，所述第一點位置信息包括橫坐標值、縱坐標值和高度值，每個所述邊界點云數據各自對應的點云位置信息包括點云橫坐標、點云縱坐標和點云豎坐標；

所述根據所述邊界點云數據對應的點云位置信息和預設的步長，得到所述邊界點云數據對應的多個四周點云數據，包括：

將所述邊界點云數據對應的點云橫坐標作為第一坐標值，將所述邊界點云數據對應的點云縱坐標作為第二坐標值；

獲取所述目標對象底面中橫坐標值等于所述第一坐標值、縱坐標值等于所述第二坐標值的點的高度值，將所述高度值作為目標高度值；

根據所述邊界點云數據對應的點云豎坐標、所述目標高度值和所述步長，確定所述邊界點云數據對應的四周點云數據的個數；

根據所述邊界點云數據對應的點云位置信息、所述步長和所述個數，得到多個四周點云數據，每個所述四周點云數據包含各自在所述多維空間坐標系中對應的點云位置信息。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S3包括：

對于所述完整點云數據中的每個所述點云數據，通過預設的最鄰近參數計算所述點云數據對應的協方差矩陣，根據所述協方差矩陣，計算所述點云數據對應的法向量；

對于所述完整點云數據中的每個所述點云數據，根據所述點云數據對應的所述協方差矩陣和所述法向量，確定所述點云數據對應的法向量的方向；

利用貪婪投影三角化算法，根據所述完整點云數據中每個所述點云數據對應的法向量和所述法向量的方向進行曲面重建，得到針對于所述目標對象的目標曲面模型。