用于重建物理工作空间的三维模型的方法和系统技术方案

技术编号:23855209 阅读:72 留言:0更新日期:2020-04-18 10:44
本发明专利技术提供了用于重建物理工作空间的三维模型的方法和系统。所述方法包括:获取表示移动设备的运动状态的状态参数;基于所述状态参数计算出表示移动设备的位置在物理工作空间内的变化的运动轨迹;在移动设备的运动轨迹上确定出作为采集设备的运动轨迹的感兴趣的轨迹段,所述感兴趣的轨迹段是采集设备被操作者持着而改变采集位置的轨迹;在采集设备的运动轨迹上确定出所述多个采集位置,以获取分别表示所述多个采集位置的多片点云数据;以及基于所述感兴趣的轨迹段所述多片点云数据获得所述多个采集位置的相对位置关系,用于基于所述相对位置关系拼接所述多个子模型,从而重建所述三维模型。

Methods and systems for reconstructing 3D models of physical workspaces

【技术实现步骤摘要】
用于重建物理工作空间的三维模型的方法和系统
本专利技术涉及三维重建领域,尤其涉及用于重建物理工作空间的三维模型的方法和系统。
技术介绍
随着智慧城市、文物保护、室内导航、虚拟现实等对精细化三维模型的需求越来越多,三维模型的重建技术成为了研究热点。在三维模型的重建过程中,可以通过将多个有重叠部分的子模型拼接在一起以重建三维模型。为了将多个子模型有序地拼接在一起,一种现有方案是先通过人工方式进行粗略拼接,然后在粗略拼接的基础上,通过算法进行精准拼接。然而,该现有方案存在手动拼接效率低下且容易拼接出错而导致重建失败的问题。另一种现有方案是通过视觉定位算法来完成子模型的拼接。在该现有方案中,通常采用图像特征点匹配、深度匹配或光流追踪等方式来实现子模型的高精度定位与追踪。但是,这些方式都依赖于待拼接的子模型满足一定的条件才能有效地完成拼接。所述条件例如是待拼接的子模型的图像中存在丰富的纹理,或者待拼接的子模型的运动矢量满足一定的约束条件。这样,在待拼接的子模型的图像中存在大量弱纹理、弱光照或者追踪丢失的情况下,采用该方案就难以达到较佳的拼本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于重建物理工作空间的三维模型的方法,所述三维模型包括由采集设备在所述物理工作空间内的多个采集位置处采集的多个子模型,所述方法包括:/n获取表示移动设备的运动状态的状态参数,所述移动设备与所述采集设备无线连接并由所述采集设备的操作者携带;/n基于所述状态参数计算出表示所述移动设备的位置在所述物理工作空间内的变化的运动轨迹;/n在所述移动设备的运动轨迹上确定作为所述采集设备的运动轨迹的感兴趣的轨迹段,所述感兴趣的轨迹段是所述采集设备被操作者持着而改变采集位置的轨迹;/n在所述采集设备的运动轨迹上确定出所述多个采集位置,以获得分别表示所述多个采集位置的多片点云数据;以及/n基于所述感兴趣的...

【技术特征摘要】
1.一种用于重建物理工作空间的三维模型的方法,所述三维模型包括由采集设备在所述物理工作空间内的多个采集位置处采集的多个子模型,所述方法包括:
获取表示移动设备的运动状态的状态参数,所述移动设备与所述采集设备无线连接并由所述采集设备的操作者携带;
基于所述状态参数计算出表示所述移动设备的位置在所述物理工作空间内的变化的运动轨迹;
在所述移动设备的运动轨迹上确定作为所述采集设备的运动轨迹的感兴趣的轨迹段,所述感兴趣的轨迹段是所述采集设备被操作者持着而改变采集位置的轨迹;
在所述采集设备的运动轨迹上确定出所述多个采集位置,以获得分别表示所述多个采集位置的多片点云数据;以及
基于所述感兴趣的轨迹段和所述多片点云数据获得所述多个采集位置的相对位置关系,用于基于所述相对位置关系拼接所述多个子模型,从而重建所述三维模型。


2.根据权利要求1所述的方法,其中,在所述移动设备的运动轨迹上确定所述感兴趣的轨迹段包括:
在所述移动设备的运动轨迹上确定多个感兴趣的子段,每个感兴趣的子段与每次采集设备被所述操作者持着而变换采集位置的运动轨迹相对应;以及
将所述多个感兴趣的子段依次连接,以形成所述感兴趣的轨迹段。


3.根据权利要求2所述的方法,其中,确定所述感兴趣的子段包括:
获取用于连接所述采集设备与所述移动设备的无线网络的信号强度;
对每个单位时间内的信号强度进行线性拟合,以获得表示信号强度随时间变化的多个线段;
基于所述多个线段中每个线段所表示的强度幅值和所述线段的斜率来判断所述线段是否为表示所述采集设备被所述操作者持着而变换采集位置的线段;以及
将所述移动设备的运动轨迹中与判断结果为肯定的线段相对应的部分确定为所述感兴趣的子段。


4.根据权利要求1所述的方法,其中,确定所述感兴趣的轨迹段包括:
获取所述移动设备的样本轨迹,所述样本轨迹表示所述移动设备被所述操作者携带着而离开一采集位置再返回至所述采集位置以开始变换采集位置的轨迹;
将所述移动设备的运动轨迹与所述样本轨迹相匹配;以及
去除所述移动设备的运动轨迹中匹配成功...

【专利技术属性】
技术研发人员:饶童施文博
申请(专利权)人:贝壳技术有限公司
类型:发明
国别省市:天津;12

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