一种室内建模方法、装置及终端设备制造方法及图纸

本申请适用于数据处理技术领域，提供了一种室内建模方法、装置及终端设备，所述方法包括：计算天花板点云中相邻点云之间的法向量夹角；将法向量夹角大于预设夹角阈值的天花板点云确定为边界点云；根据所述边界点云确定天花板边界。本申请可以解决现有的室内建模方法中，当出现非正交结构，构建天花板边界时，容易以直代曲，导致天花板边界偏差大，或者，需要人为提供先验知识进行辅助建模，建模效率低下的问题。

An indoor modeling method, device and terminal equipment

【技术实现步骤摘要】
一种室内建模方法、装置及终端设备
本申请属于数据处理
，尤其涉及一种室内建模方法、装置及终端设备。
技术介绍
三维室内建模广泛应用于建筑设计规划、施工监理、虚拟现实、历史建筑物复原和室内定位导航等领域。三维室内建模的主要数据获取来源是三维激光扫描设备，此类设备可以不断发射激光脉冲，记录激光脉冲发出到接收反射激光的时间差，通过时间差和扫描设备的位置计算获取物体上相应反射点的位置，得到室内环境的点云数据，使用点云数据构建室内的三维模型。室内建模的结构元素，例如天花板、地板和墙面，可能会出现非正交结构，例如曲面墙体造成墙面之间不正交。在这种情况下，构建天花板边界时，容易以直代曲，导致天花板边界偏差大，或者，需要人为提供先验知识进行辅助建模，建模效率低下。
技术实现思路
有鉴于此，本申请实施例提供了一种室内建模方法、装置及终端设备，以解决现有的室内建模方法中，当出现非正交结构，构建天花板边界时，容易以直代曲，导致天花板边界偏差大，或者，需要人为提供先验知识进行辅助建模，建模效率低下的问题。本申请实施例的第一方面提供了一种室内建模方法，包括：计算天花板点云中相邻点云之间的法向量夹角；将法向量夹角大于预设夹角阈值的天花板点云确定为边界点云；根据所述边界点云确定天花板边界。本申请实施例的第二方面提供了一种室内建模装置，包括：夹角计算模块，用于计算天花板点云中相邻点云之间的法向量夹角；边界计算模块，用于将法向量夹角大于预设夹角阈值的天花板点云确定为边界点云；边界确定模块，用于根据所述边界点云确定天花板边界。本申请实施例的第三方面提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述方法的步骤。本申请实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述方法的步骤。本申请实施例的第五方面提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备实现如上述方法的步骤。本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本申请的室内建模方法中，不需要先提取边界转折关键点并采用直线拟合边界，而是根据天花板点云中相邻点云之间的法向量夹角确定边界点云，然后提取边界点云并表示为天花板边界，避免提取天花板边界时出现以直代曲的情况，并且使用该方法提取天花板边界时，无需提供任何先验信息，提高了建模效率，解决了现有的室内建模方法中，当出现非正交结构，构建天花板边界时，容易以直代曲，导致天花板边界偏差大，或者，需要人为提供先验知识进行辅助建模，建模效率低下的问题。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本申请实施例提供的一种室内建模方法的流程示意图；图2是本申请实施例提供的一种室内建模装置的结构示意图；图3是本申请实施例提供的终端设备的示意图。具体实施方式以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。为了说明本申请所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。还应当理解，在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。实施例一：下面对本申请实施例一提供的一种室内建模方法进行描述，请参阅附图1，本申请实施例一中的室内建模方法包括：步骤S101、计算天花板点云中相邻点云之间的法向量夹角；在三维室内建模的过程中，三维激光扫描设备可以不断发射激光脉冲，记录激光脉冲发出到接收反射激光的时间差，通过时间差和扫描设备的位置计算获取物体上相应反射点的位置，得到室内环境的点云数据。由于三维激光扫描设备采集到的点云数据量通常在千万或者更高量级的数量，在运算过程中，计算压力大，程序执行效率低下。因此在一些可能的实现方式中，可以先对三维激光扫描设备采集到的原始点云进行降采样处理，降采样的准则是降低数据量的同时保证点云特征不受降采样的影响。降采样算法可以根据实际情况进行设置，在一些实施例中，可以选择体素降采样算法，使用体素降采样算法对原始点云进行降采样处理，得到整体点云。在使用体素降采样算法对原始点云处理的过程中，根据原始点云的三维坐标进行体素划分。体素是指一个个边长固定的正方体，体素划分是指将点云数据放入一个能够包含所有点云的正方体后，设定体素降采样算法的参数，即设定单位正方体的边长后，将所有的点云划分到单位正方体中。完成体素划分之后，计算每个单位正方体中点云数据的重心，使用这个单位正方体的重心来代替该单位正方体中所有点云，完成体素降采样操作。应理解，原始点云和降采样处理得到整体点云中均包含建筑物的结构要素，例如天花板点云、地面点云、墙面点云等。此外，由于三维激光扫描设备采集到的点云可能是根据三维激光扫描设备的相对坐标系进行采集的，因此，需要将对三维激光扫描设备采集到的点云数据进行重定向处理。在重定向处理的过程中，由于整体点云除了建筑物结构之外，还可能出现家具等杂物表面反射的点云、系统误差产生的离群点云以及从窗口、门投射到室外的激光点云数据。因此，直接对整体点云进行重定向可能会出现角度偏差，降低重定向结果的准确性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种室内建模方法，其特征在于，包括：/n计算天花板点云中相邻点云之间的法向量夹角；/n将法向量夹角大于预设夹角阈值的天花板点云确定为边界点云；/n根据所述边界点云确定天花板边界。/n

【技术特征摘要】
1.一种室内建模方法，其特征在于，包括：
计算天花板点云中相邻点云之间的法向量夹角；
将法向量夹角大于预设夹角阈值的天花板点云确定为边界点云；
根据所述边界点云确定天花板边界。


2.如权利要求1所述的室内建模方法，其特征在于，在所述计算所述天花板点云中相邻点云之间的法向量夹角之前，还包括：
使用体素降采样算法对原始点云进行降采样处理，得到整体点云，其中，所述整体点云包括天花板点云。


3.如权利要求1所述的室内建模方法，其特征在于，在所述计算所述天花板点云中相邻点云之间的法向量夹角之前，还包括：
通过随机一致性算法从天花板点云中提取样本点云；
对所述样本点云进行重定向处理，得到重定向参数；
使用所述重定向参数对整体点云进行重定向处理，其中，所述整体点云包括天花板点云。


4.如权利要求1所述的室内建模方法，其特征在于，在所述计算所述天花板点云中相邻点云之间的法向量夹角之前，还包括：
对所述天花板点云进行格网划分，获取各个格网的点云密度；
剔除点云密度低于预设密度阈值的格网中的天花板点云；
获取各个格网的连通性，剔除连通性低于预设连通性阈值的格网中的天花板点云，得到去噪后的天花板点云。


5.如权利要求4所述的室内建模方法，其特征在于，所述方法还包括：
使用布料模拟滤波算法对整体点云进行处理，得到地面点云；
对所述地面点云进行格网划分，其中，所述地面点云对应的格网划分方式与所述天花板点云的格网划分的方式一致；
使用所述去噪后的天花板点云对应的格网对所述地面点云进行去噪处理，...

【专利技术属性】
技术研发人员：史文中，吴柯，
申请(专利权)人：香港理工大学深圳研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44