一种三维空间信息采集分析处理的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种三维空间信息采集分析处理的方法，包括以下步骤：步骤S1：启动三维空间扫描装置对三维空间进行扫描，采集三维空间图像数据；步骤S2：对所采集的三维空间图像数据进行建模处理，将三维空间图像数据按照扫描的时间顺序进行编码排序，并生成二维图像集；步骤S3：对每个二维图像集在三维坐标系内进行映射重合，构建接近三维空间内部形态，从而实现对室内三维空间大小的重建；并公开了三维空间信息采集分析处理装置，包括三维空间扫描装置、图像获取模块、图像处理模块和图像转换模块。本发明专利技术通过将二维图像集的每个点云信息通过映射得到的三维空间信息，从而快速地对室内空间的三维型进行重建。

【技术实现步骤摘要】
一种三维空间信息采集分析处理的方法及装置
本专利技术涉及空间测量与建模技术，尤其涉及一种三维空间信息采集分析处理的方法及装置。
技术介绍
建筑消防系统是一个重大的民生工程，关系到人民的生命财产安全和消防官兵的生命安全，而且我们都无法预料消防事故会发生在哪些建筑物中,在建筑消防中，由于对消防设施以及建筑楼层的了解不充分，了解不够到位和全面，当消防事故发生后，会导致建筑楼层发生消防事故时很难及时找到合理的建筑楼层分布图并根据分布图进行制定合理的救援路径选择。目前，全国仅高层建筑就有数十万座，其余大大小小的建筑不计其数，这些建筑平面图纸都掌握在消防指挥中心，不论是设计和施工、日常监控还是消防实战等所涉及到的建筑图纸都未形成三维模型，也不能直观、高效地识别消防系统中遇到的各个建筑模型问题，因此我们需要对室内建筑的三维模型进行快速扫描建模，面对如此巨大的工作量，这将是一个艰巨的任务，传统的室内建筑模型是使用各种绘制手段，将建筑楼层表达出来，或者使用各种摄像机、照相机等进行测量，利用这些设备测量通常只能得到物体的平面图像，很难反应出室内建筑的三维模型结构信息，而且这些设备测量费用较高、测量速度较慢、劳动强度大，并且实时性要求较高，存在很大不确定性；当前最成熟的做法是通过现有的软件支持，例如3D、CAD、UG等来构建建筑楼层的三维模型数据，目前不少建筑物还没有CAD数据，这在消防救灾中就留下了漏洞，而且所得到的三维数据不够精确，因此通过计算机信息化手段升级消防系统，如何从多细节、多层次表达的角度出发，对室内空间的结构进行合理抽象，实现室内建筑的三维型进行重建，来恢复室内建筑的三维模型信息，已成为当前空间测量
的共识。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种三维空间信息采集分析处理的方法及装置，根据本专利技术的分析处理的方法及装置能对三维空间信息采集和处理，从而快速地对室内空间的三维型进行重建来恢复室内建筑的三维模型信息，大大降低了人工劳动强度，提高了工作效率，本专利技术采用的技术方案如下：根据本专利技术的一个方面，提供了一种三维空间信息采集分析处理的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1：启动三维空间扫描装置对三维空间进行扫描，采集三维空间图像数据；步骤S2：对所采集的三维空间图像数据进行建模处理，将三维空间图像数据按照扫描的时间顺序进行编码排序，并生成二维图像集；步骤S3：对每个二维图像集在三维坐标系内进行映射重合，构建接近三维空间内部形态，从而实现对室内三维空间大小的重现。优选的，采集三维空间图像数据包括三维空间的扫描、三维空间的数据获取和三维空间数据的提取，从扫描的起始位置和结束位置逐步扫描，并获取三维图像数据，然后将所扫描的三维空间的每个面的图像按2048×2048像素大小切割成正方形片，直到切割到每个面的只剩下1张图像结束。优选的，所述三维空间图像数据进行建模处理包括：将所扫描的三维空间图像数据安照扫描的时间顺序进行编码，再通过三维坐标系逐一投影到二维坐标系平面并获取连续分布成的二维面片图像；对连续分布的二维面片图像的轮廓进行描点，丢弃重复扫描区域或扫描不清晰的二维面片图像的轮廓，从而生成完整的二维面片集，用于三维空间重建。优选的，对每个二维图像集在三维坐标系内进行映射重合包括：根据二维图像集所在的二维坐标(x，y)，找到以扫描装置所在的位置为原点O，建立以X轴、Y轴、Z轴为三维坐标系，在三维坐标内任意一点M的三维坐(Xi，Yi，Zi)，因此，二维图像集在三维坐标中投影的满足：其中，H为投影矩阵，λ为常数。根据本专利技术的一个方面，提供了一种三维空间信息采集分析处理装置，包括三维空间扫描装置、图像获取模块、图像处理模块和图像转换模块，所述三维空间扫描装置用于采集三维空间的图像数据，由图像获取模块得到三维空间内各个方向的原始图像数据，所述图像处理模块接收来自图像获取模块的原始图像数据并进行编码处理，然后生成二维图像集，所述图像转换模块接收来自所述图像处理模块生成的二维图像集转换成三维空间模型。优选的，所述将扫描三维空间的原始图像数据中每个面的图像按2048×2048像素大小切割成正方形片，直到切割到每个面的只剩下1张图像结束。优选的，所述图像处理模块将三维空间图像数据安照扫描的时间顺序进行编码，再通过三维坐标系逐一投影到二维坐标系平面并获取连续分布成的二维面片图像；对连续分布的二维面片图像的轮廓进行描点，丢弃重复扫描区域或扫描不清晰的二维面片图像的轮廓，从而生成完整的二维面片集，用于三维空间重建。优选的，所述图像转换模块对每个二维图像集在三维坐标系内进行映射，二维图像集在三维坐标中投影的满足：其中，其中，H为投影矩阵，λ为常数。优选的，将生成完整的二维面片集用于三维空间重建时，选取相邻的片与片的间为不超过2mm。综上所述，由于本专利技术采用了上述技术方案，本专利技术具有如下显著效果：本专利技术通过三维空间进行扫描进行获取二维图像集的点云信息，将二维图像集的每个点云信息通过映射，将二维图像的点云信息转换得到的三维空间信息，从而实现了三维空间信息采集和处理的过程，从而快速地对室内空间的三维型进行重建，来恢复室内建筑的三维模型信息，也相应地加快了三维空间信息的处理过程，进而有利于进一步扩大应用范围，大大降低了人工劳动强度，提高了工作效率。附图说明图1是本专利技术的一种三维空间信息采集分析处理的方法的流程图；具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本专利技术进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本专利技术的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本专利技术的这些方面。如图1所示，根据本专利技术的一种三维空间信息采集分析处理的方法，包括以下步骤：步骤S1：启动三维空间扫描装置对三维空间进行扫描，采集三维空间图像数据；采集三维空间图像数据包括三维空间的扫描、三维空间的数据获取和三维空间数据的提取，从扫描的起始位置和结束位置逐步扫描，并获取三维图像数据，然后将所扫描的三维空间的每个面的图像按2048×2048像素大小切割成正方形片，直到切割到每个面的只剩下1张图像结束；步骤S2：对所采集的三维空间图像数据进行建模处理，将三维空间图像数据按照扫描的时间顺序进行编码排序，并生成二维图像集，述三维空间图像数据进行建模处理包括：将所扫描的三维空间图像数据安照扫描的时间顺序进行编码，再通过三维坐标系逐一投影到二维坐标系平面并获取连续分布成的二维面片图像；对连续分布的二维面片图像的轮廓进行描点，丢弃重复扫描区域或扫描不清晰的二维面片图像的轮廓，从而生成完整的二维面片集，用于三维空间重建，同时计算每个二维面片图像面积之和与所有二维面片集形成的总面积，将两个总的面积进行比较判断，是否有图像编码处理遗漏发生，所述二维面片集包括了三维空间内的六个面，以及在六个面开设的小空间，对于建筑楼层的三维模型具体包括楼层的房间、墙面、吊顶、地板、窗、门等.步骤S3：对每个二维图像集在三维坐标系内进行映射重合，构建接近三维空间内部形态，从而实现对室内三维空间大小的重现；在本专利技术中，对每个二维图像集在三维坐标系内进行映射重合包括：根据二维图像集所在的二维坐标(x，y)，找到以扫描本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维空间信息采集分析处理的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1：启动三维空间扫描装置对三维空间进行扫描，采集三维空间图像数据；步骤S2：对所采集的三维空间图像数据进行建模处理，将三维空间图像数据按照扫描的时间顺序进行编码排序，并生成二维图像集；步骤S3：对每个二维图像集在三维坐标系内进行映射重合，构建接近三维空间内部形态，从而实现对室内三维空间大小的重现。

【技术特征摘要】
1.一种三维空间信息采集分析处理的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1：启动三维空间扫描装置对三维空间进行扫描，采集三维空间图像数据；步骤S2：对所采集的三维空间图像数据进行建模处理，将三维空间图像数据按照扫描的时间顺序进行编码排序，并生成二维图像集；步骤S3：对每个二维图像集在三维坐标系内进行映射重合，构建接近三维空间内部形态，从而实现对室内三维空间大小的重现。2.根据权利要求1所述的一种三维空间信息采集分析处理的方法，其特征在于：采集三维空间图像数据包括三维空间的扫描、三维空间的数据获取和三维空间数据的提取，从扫描的起始位置和结束位置逐步扫描，并获取三维图像数据，然后将所扫描的三维空间的每个面的图像按2048×2048像素大小切割成正方形片，直到切割到每个面的只剩下1张图像结束。3.根据权利要求1所述的一种三维空间信息采集分析处理的方法，其特征在于：所述三维空间图像数据进行建模处理包括：将所扫描的三维空间图像数据安照扫描的时间顺序进行编码，再通过三维坐标系逐一投影到二维坐标系平面并获取连续分布成的二维面片图像；对连续分布的二维面片图像的轮廓进行描点，丢弃重复扫描区域或扫描不清晰的二维面片图像的轮廓，从而生成完整的二维面片集，用于三维空间重建。4.根据权利要求1所述的一种三维空间信息采集分析处理的方法，其特征在于：对每个二维图像集在三维坐标系内进行映射重合包括：根据二维图像模集所在的二维坐标(x，y)，找到以扫描装置所在的位置为原点O，建立以X轴、Y轴、Z轴为三维坐标系，在三维坐标内任意一点M的三维坐(Xi，Y...

【专利技术属性】
技术研发人员：张德强，
申请(专利权)人：广西我的科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45