点云去噪方法、图像处理设备及具有存储功能的装置制造方法及图纸

本申请公开一种点云去噪方法、图像处理设备及具有存储功能的装置，该方法包括：获取原始点云数据；识别原始点云数据中的基准表面，该基准表面包括组成该基准表面的第一点云；获取第一点云中数据点的邻域点，以得到去噪后的点云。由此，本申请能够达到去除点云表面漂浮的噪声点的效果，使得物体表面的轮廓特征更明显，有助于提高后续数据处理的效率。

Denoising Method of Point Cloud, Image Processing Equipment and Device with Storage Function

【技术实现步骤摘要】
点云去噪方法、图像处理设备及具有存储功能的装置
本申请涉及图像处理
，特别是涉及一种点云去噪方法、图像处理设备及具有存储功能的装置。
技术介绍
随着三维扫描技术的发展，使三维点云数据模型成为一种新兴数字媒体，在工业制造、建筑设计、产品展示、医学、电子商务等方面有着广泛的应用。然而，有时由于设备精度以及扫描噪声的影响，会在扫描点云的表面形成一些漂浮的噪声点，这些漂浮噪声点属于数据冗余，会导致后续数据处理的效率降低。
技术实现思路
本申请主要提供一种点云去噪方法、图像处理设备及具有存储功能的装置，能够去除表面的漂浮噪声点。为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种点云去噪方法，包括：获取原始点云数据；识别原始点云数据中的基准表面，该基准表面包括组成该基准表面的第一点云；获取第一点云中数据点的邻域点，以得到去噪后的点云。为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种图像处理设备，其特征在于，包括：相互连接的通信电路和处理器；该通信电路用以获取原始点云数据；处理器用于识别原始点云数据中的基准表面，该基准表面包括组成该基准表面的第一点云，并获取第一点云中数据点的邻域点，以得到去噪后的点云。为解决上述技术问题，本申请采用的又一个技术方案是：提供一种具有存储功能的装置，存储有指令，该指令被执行时实现如上所述的点云去噪方法。本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请的实施例中，在获取原始点云数据；识别原始点云数据中的基准表面，该基准表面包括组成该基准表面的第一点云；获取第一点云中数据点的邻域点，以得到去噪后的点云。由此，本申请识别点云数据表征的基准表面后，可以很容易地获取基准表面的邻域点，而非邻域点即可以判定为噪声点，从而可以得到该基准表面的邻域点组成的去噪后的点云，进而能够达到去除点云表面漂浮的噪声点的效果，使得物体表面的轮廓特征更明显，有助于提高后续数据处理的效率。附图说明图1是本申请点云去噪方法一实施例的流程示意图；图2是图1中步骤S12的具体流程示意图；图3是图1中步骤S13的具体流程示意图；图4是图3中步骤S131的具体流程示意图；图5是邻域点及噪声点与第一数据点之间的位置关系示意图；图6是未进行去噪的原始点云数据的示意图；图7是利用本申请点云去噪方法进行去噪后的点云数据的示意图；图8是本申请图像处理设备一实施例的结构示意图；图9是本申请具有存储功能的装置一实施例的结构示意图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。如图1所示，本申请点云去噪方法一实施例包括：S11：获取原始点云数据。点云是表达物体表面的大量数据点，每个数据点均可以用三维坐标表示。其中，该原始点云数据至少包括表达目标三维图像轮廓的多个数据点的位置坐标，可以直接利用三维扫描设备扫描得到目标的三维点云数据，也可以是从存储设备或其他设备中获取预先存储的三维图像的点云数据，此处不做具体限定。由于设备精度以及扫描噪声的影响，会在扫描点云的表面形成一些漂浮的噪声点，该原始点云数据中可能存在漂浮的噪声点，这些漂浮噪声点属于数据冗余，会导致后续数据处理的效率降低。S12：识别原始点云数据中的基准表面，该基准表面包括组成该基准表面的第一点云。由于点云是物体表面的近似表达，当识别出原始点云数据表征的物体的表面后，即可以很容易地判断点云数据中哪些是漂浮的噪声点。具体地，在一个应用例中，原始点云数据是通过三维扫描设备扫描目标物体后得到的数据点集合，该原始点云数据是目标物体表面的近似表达，其可以表征目标物体的三维表面。虽然目标物体的三维表面难以完全还原，但可以利用图像处理算法识别出一基准表面，该基准表面即为识别出的近似于目标物体的三维表面。其中，该基准表面包括组成该基准表面的第一点云，及该第一点云中数据点之间的位置关系，该第一点云中的数据点是接近于原始点云数据中的部分数据点。可选地，由于原始点云数据中通常没有显式的几何拓扑关系，数据点间没有明确的位置关系信息，可以利用曲面拟合建立三维网格，该建立的三维网格即为基准表面。具体地，如图2所示，步骤S12包括：S121：利用曲面拟合方法在原始点云数据中进行网格重建。其中，曲面拟合方法可以采用泊松表面重建(PossionSurfaceReconstruction)或者SSD(SmoothSignedDistanceSurfaceReconstruction)等隐式曲面重建方法，以拟合出较好的基准表面。当然，在其他实施例中，该曲面拟合也可以采用其他方法。具体地，在一个应用例中，获取原始点云数据后，利用泊松网格重建方法对该原始点云数据进行曲面拟合，可以得到网格曲面。由于泊松网格重建方法采取隐性拟合的方式，通过求解泊松方程来取得原始点云数据所描述的表面信息代表的隐性方程，并通过对该方程进行等值面提取，从而可以得到具有几何实体信息的表面模型，即该基准表面。泊松网格重建方法重建出的模型具有良好的几何表面特性和细节特性。其中，该基准表面包括由原始点云数据进行曲面拟合得到的第一点云，该第一点云中的数据点是拟合出的接近目标物体真实表面的数据点，区别于原始点云数据。S122：将网格重建后的网格曲面作为基准表面。其中，网格重建后的网格曲面由点云和点云中的数据点之间的连接关系构成的。因此，该基准表面包括由原始点云数据进行曲面拟合得到的第一点云，还包括该第一点云中各数据点的连接关系。例如，该网格重建后的网格曲面是三维三角网格曲面时，该网格曲面包括构成网格的三角形顶点以及该三角形顶点的连接关系。该构成网格的三角形顶点组成该第一点云。S13：获取第一点云中数据点的邻域点，以得到去噪后的点云。具体地，在一个应用例中，通过曲面拟合的方法识别该基准表面后，即可以通过距离判断等方式，从原始点云数据中获取组成该基准表面的第一点云中每个数据点的邻域点，从而得到由所有邻域点组成的去噪后的点云。进一步地，如图3所示，步骤S13具体包括：S131：计算第一点云中第一数据点与原始点云数据中的待识别数据点的距离。其中，该待识别数据点是原始点云数据中的数据点。具体地，在一个应用例中，第一点云中通常具有多个数据点，每个数据点均可以作为该第一数据点，与原始点云数据中的每个待识别数据点进行比较，计算二者之间的距离。由于第一数据点和待识别数据点均为三维空间点，计算时，可以获取二者的三维空间坐标(如欧式空间坐标)，然后利用二者的欧式空间坐标即可以计算二者的欧式距离。可选地，对该第一点云中的数据点查找邻域点时，可以通过标记的方式，将已经查找过的数据点标记为已查找，以便后续对其他数据点进行邻域点查找。具体如图4所示，步骤S131包括：S1311：选择第一点云中的未标记数据点作为第一数据点。其中，该第一点云中的数据点可以分别已标记数据点和未标记数据点，已标记数据点即为已经查找过邻域点的数据点，而未标记数据点即为未进行邻域点查找的数据点，该第一数据点即为未标记数据点。选择该第一数据点可以是随机的，也可以是按照某种预设顺本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种点云去噪方法，其特征在于，包括：获取原始点云数据；识别所述原始点云数据中的基准表面，所述基准表面包括组成所述基准表面的第一点云；获取所述第一点云中数据点的邻域点，以得到去噪后的点云。

【技术特征摘要】
1.一种点云去噪方法，其特征在于，包括：获取原始点云数据；识别所述原始点云数据中的基准表面，所述基准表面包括组成所述基准表面的第一点云；获取所述第一点云中数据点的邻域点，以得到去噪后的点云。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述识别所述原始点云数据中的基准表面包括：利用曲面拟合方法在所述原始点云数据中进行网格重建；将所述网格重建后的网格曲面作为所述基准表面，所述基准表面包括由所述原始点云数据进行曲面拟合得到的所述第一点云。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取所述第一点云中数据点的邻域点，以得到去噪后的点云包括：计算所述第一点云中第一数据点与所述原始点云数据中的待识别数据点的距离；判断所述距离是否小于预设距离；若小于，则将所述待识别数据点标记为所述邻域点；提取所述原始点云数据中的所有所述邻域点，组成所述去噪后的点云。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述计算所述第一点云中第一数据点与所述原始点云数据中的待识别数据点的距离包括：选择所述第一点云中的未标记数据点作为所述第一数据点；获取所述第一点云中的第一数据点的位置坐标和所述待识别数据点的位置坐标；计算所述待识别数据点与所述第一数据点之间的距离，并将所述第一数据点标记为已查找；所述提取所述原始点云数据中的所有所述邻域点之前，还包括：判断所述第一点云中是否存在未标记数据点；若存在，则返回执行所述选择所述第一点云中的未标记数据点作为所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张智胜，祁春超，
申请(专利权)人：深圳市华讯方舟太赫兹科技有限公司，华讯方舟科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44