一种物体分割方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种物体分割方法，该方法包括：获取预先建立的点云索引单元格以及记录的所述单元格内的点云信息；基于获取到的点击行为获取目标物体的初始点云索引单元格；根据所述初始点云索引单元格扩展得到包含目标物体点云点的所有单元格。本发明专利技术实施例提供的物体分割方法，通过加入用户的参与行为，提高了物体的分割速度以及精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及计算机图形学和模式识别相结合的交叉学科
，尤其涉及一种物体分割方法及装置。
技术介绍
从点云场景中提取物体对象一直都是计算机图形学和模式识别的一个重要研究领域。随着三维激光扫描仪成本的降低和激光扫描测量技术在空间信息获取方面的迅速发展，使得快速获取室外复杂场景的三维点云数据成为可能。但是通过激光扫描技术获取的三维点云数据具有海量的特点，需要对点云数据进行形状特征选取与分割。通常我们所获得的三维室外场景的点云数据都包含不同类型的物体，诸如大型建筑物、树、地面、自行车、站牌、电线杆等，此外还会存在大量由于复杂物体的不规则反射所带来的噪声，因此如何从三维场景的点云数据中分割或提取出有意义的部分则成为关键的一步。分割就是将具有相同形状属性或者形状特征的点聚合在一起，或者是将点云数据分解成各个连通的小区域，这些区域必须是有意义的，且每个区域都对应着完整的物体。现有的物体分割方法是：通过特定算法自动完成对点云数据的分割，或者手工选择点云数据上属于特定物体的全部点。通过特定算法自动完成对点云数据的分割方法，存在一定的误检和漏检；通过手工选择点云数据上属于特定物体的全部点的方法，费时费力，效率低且精度不高。因此，基于点云数据的物体分割方法有待进一步提高，以提高分割速度与精度。
技术实现思路
本专利技术提供一种物体分割方法及装置，以提高分割速度与精度。第一方面，本专利技术实施例提供了一种物体分割方法，该方法包括：获取预先建立的点云索引单元格以及记录的所述单元格内的点云信息；基于获取到的点击行为获取目标物体的初始点云索引单元格；根据所述初始点云索引单元格扩展得到包含目标物体点云点的所有单元格。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种物体分割装置，该装置包括：第一获取模块，用于获取预先建立的点云索引单元格以及记录的所述单元格内的点云信息；第二获取模块，用于基于获取到的点击行为获取目标物体的初始点云索引单元格；扩展模块，用于根据所述初始点云索引单元格扩展得到包含目标物体点云点的所有单元格。本专利技术实施例提供了一种物体分割方法，首先获取预先建立的点云索引单元格以及记录的所述单元格内的点云信息，然后基于获取到的点击行为获取目标物体的初始点云索引单元格，并根据所述初始点云索引单元格扩展得到包含目标物体点云点的所有单元格，通过加入用户的参与行为，提高了物体的分割速度以及精度。附图说明图1是本专利技术实施例一中的一种物体分割方法流程示意图；图2是本专利技术实施例二中的一种物体分割方法流程示意图；图3是本专利技术实施例三中的一种物体分割方法流程示意图；图4是本专利技术实施例四中的一种物体分割方法流程示意图；图5是本专利技术实施例五中的一种物体分割装置结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。实施例一图1为本专利技术实施例一提供的一种物体分割方法流程示意图，本实施例可适用于从海量的点云数据中分割出目标物体的情况，该方法可以由物体分割装置来执行，该装置可以采用硬件和/或软件的形式实现。该方法具体包括如下：S110、获取预先建立的点云索引单元格以及记录的所述单元格内的点云信息。在对点云进行目标物体分割之前，需要预先建立点云索引单元格，并记录所述单元格内是否有点云点存在，并将所述点云点记录下来，目的是为了快速地从大量的点云数据中分割出属于目标物体的点云点。所述点云索引单元格是在点云坐标系下按照一定的长、宽、高划分的一系列立方体，在对目标物体进行分割时，以所述单元格为单位判断所述单元格内的点云点是否属于目标物体。S120、基于获取到的点击行为获取目标物体的初始点云索引单元格。当将采集到的道路激光点云数据导入电脑上后，用户可以很明显地识别出目标物体的点云数据，用户通过在所述点云数据上点击目标物体的某一特定位置，当系统接收到用户的点击行为后，根据二维数据与三维数据之间的空间位置关系，把用户点击的目标物体的位置转换为点云坐标系下的一条射线，根据所述射线获取目标物体的初始点云索引单元格。其中，所述用户点击的目标物体的位置可能是对应一个点云数据也可能是多个点云数据。S130、根据所述初始点云索引单元格扩展得到包含目标物体点云点的所有单元格。在点云坐标系下，以所述初始点云索引单元格为起始点，按照一定的算法分别在z轴方向和x-y轴方向扩展得到包含目标物体点云点的所有单元格。本专利技术实施例提供了一种物体分割方案，首先获取预先建立的点云索引单元格以及记录的所述单元格内的点云信息，然后基于获取到的点击行为获取目标物体的初始点云索引单元格，并根据所述初始点云索引单元格扩展得到包含目标物体点云点的所有单元格，通过加入用户的参与行为，大大提高了物体的分割速度以及精度。实施例二图2为本专利技术实施例二提供的一种物体分割方法流程示意图。本实施例的技术方案以上述实施例为基础，进一步的，对所述点云索引单元格的建立，以及所述单元格内的点云信息的记录操作进行了优化，这样优化的好处是有利于提高目标物体的分割速度，参见图2，该方法具体包括：S210、在点云坐标系下，沿x轴方向和y轴方向分割出第一设定数量的边长为第一设定长度的正方形网格。优选的，所述第一设定长度可以为1米。第一设定数量可以根据目标物体的点云数据的分布情况确定，以将目标物体的所有x轴方向和y轴方向的点云数据都划分到所述正方形网格中为准。S220、沿z轴方向以第二设定长度为单位分割出第二设定数量的单元格。优选的，所述第二设定长度可以为0.5米。所述第二设定数量可以根据目标物体的点云数据的分布情况确定，以将目标物体的所有z轴方向的点云数据都划分到所述单元格中为准。S230、统计各长和宽均为第一设定长度、高为第二设定长度的立方体单元格作为点云索引单元格，并记录各索引单元格内的点云点。上述操作中，优选的，所述点云索引单元格可以为1米*1米*0.5米的立方体。S240、基于获取到的点击行为获取目标物体的初始点云索引单元格。S250、根据所述初始点云索引单元格扩展得到包含目标物体点云点的所有单元格。本专利技术实施例提供了一种物体分割方案，在实施例一的基础上，通过在点云坐标系下，将划分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种物体分割方法，其特征在于，包括：获取预先建立的点云索引单元格以及记录的所述单元格内的点云信息；基于获取到的点击行为获取目标物体的初始点云索引单元格；根据所述初始点云索引单元格扩展得到包含目标物体点云点的所有单元格。

【技术特征摘要】
1.一种物体分割方法，其特征在于，包括：
获取预先建立的点云索引单元格以及记录的所述单元格内的点云信息；
基于获取到的点击行为获取目标物体的初始点云索引单元格；
根据所述初始点云索引单元格扩展得到包含目标物体点云点的所有单元格。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述点云索引单元格的建立，
以及所述单元格内的点云信息的记录，具体包括：
在点云坐标系下，沿x轴方向和y轴方向分割出第一设定数量的边长为第
一设定长度的正方形网格；
沿z轴方向以第二设定长度为单位分割出第二设定数量的单元格；
统计各长和宽均为第一设定长度、高为第二设定长度的立方体单元格作为
点云索引单元格，并记录各索引单元格内的点云点。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：
将所述边长为第一设定长度的正方形网格细分割为第三设定数量的边长为
第三设定长度的正方形细粒度网格；
统计各长和宽均为第三设定长度、高为第二设定长度的立方体单元格作为
点云索引单元格，并记录各索引单元格内的点云点。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于获取到的点击行为获取
目标物体的初始点云索引单元格，具体包括：
接收在点云上点击目标物体的设定位置的点击信号，其中所述设定位置为
目标物体的形心以下的位置；
根据所述点击信号，将所述设定位置转换为点云坐标系下的一条射线；
将所述射线与所述单元格进行求交运算，并记录各交点；
统计所述交点所在的单元格中包含点云点的单元格；
将所述包含点云点的单元格中距离当前视点最近的单元格作为目标物体的
初始点云索引单元格。
5.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，根据所述初始点云索引
单元格扩展得到包含目标物体点云点的所有单元格，具体包括：
以所述初始点云索引单元格为起始点单元格在z轴方向扩展得到包含目标
物体点云点的单元格；
在x-y轴方向扩展得到包含目标物体点云点的单元格。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，以所述初始点云索引单元格
为起始点单元格在z轴方向扩展得到包含目标物体点云点的单元格，包括：
以所述初始点云索引单元格为起始点单元格，统计沿z轴方向与所述起始
点单元格相邻且包含点云点的单元格，并将所述单元格记入集合S中，以新记
入集合S中的单元格为起始点单元格，重复上述统计操作，直至z轴方向上不
存在与当前起始点单元格相邻且包含点云点的单元格。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在x-y轴方向扩展得到包含
目标物体点云点的单元格，包括：
对于集合S中的每一组位于同一个x-y网格中的单元格，分别统计在x轴
方向、y轴方向上与所述单元格相邻且包含了目标物体的点云点的单元格，并
将统计的单元格记入集合S’中；
分别以S’中的单元格为起始点单元格，重复执行在z轴方向上的扩展操作，
并将统计得到的单元格记入集合S’中；
判断集合S’中的单元格在z轴方向上的高度是否大于所述初始点云索引单

\t元格的高度，若是，则将集合S’中的元素加入集合S，对集合S中的单元格重
复执行在x-y轴方向扩展的操作，直至集合S不再发生变化。
8.一种物体分割装置，其特征在于，包括：
第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋斌，蒋昭炎，贾相飞，晏阳，
申请(专利权)人：百度在线网络技术北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11