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一种基于三维点云的室内平面要素提取方法、系统及设备技术方案

技术编号:26344363 阅读:53 留言:0更新日期:2020-11-13 20:57
本发明专利技术提供了一种基于三维点云的室内平面要素提取方法、系统及设备,通过获取目标室内区域的三维点云数据;根据三维点云数据确定距离阈值,并利用距离阈值对三维点云数据进行分割,获取点云平面数据;根据点云平面数据得到各个点云平面的参数信息,利用各个点云平面的参数信息以及各个点云平面的包围盒信息分割出的平面要素。本实施例的方法针对室内复杂点云数据各区域密度不一致的问题,采取先计算点云平均密度,然后对点云进行两次分割,再利用室内平面要素的包围盒信息和参数化信息实现室内平面要素的精确分割提取,有效增强多类型三维点云平面要素提取的鲁棒性和提高平面要素提取的精度,为后期室内三维语义重构提供重要的数据基础。

An indoor plane feature extraction method, system and equipment based on 3D point cloud

【技术实现步骤摘要】
一种基于三维点云的室内平面要素提取方法、系统及设备
本专利技术涉及室内三维语义重构
,尤其涉及的是一种基于三维点云的室内平面要素提取方法、系统及设备。
技术介绍
室内三维语义模型是机器人及各种室内应用重要的数据基础,随着室内三维点云数据获取技术的不断发展,基于三维点云的室内空间信息提取相关研究也日渐增多,其中室内空间平面要素的提取与优化建模是建立室内语义模型的结构基础,包含地板、天花板、墙面要素、门要素、窗要素等。现有技术中的室内平面要素提取在复杂室内场景下,便携式距离传感器扫描所获得的三维数据的数据由于遮挡问题容易造成数据缺失,或者三维数据的数据精度较低,无法提取到准确的平面要素,无法满足室内语义模型构建的需求。因此,现有技术有待于进一步的改进。
技术实现思路
鉴于上述现有技术中的不足之处,本专利技术的目的在于提供一种基于三维点云的室内平面要素提取方法、系统及设备,克服现有技术中由于采集到的三维数据因为遮挡导致数据缺失或数据精度低,导致提取到的平面要素准确性低的缺陷。>本专利技术实施例公本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于三维点云的室内平面要素提取方法,其特征在于,包括:/n获取目标室内区域的三维点云数据;/n根据所述三维点云数据确定距离阈值,并利用所述距离阈值对三维点云数据进行分割,获取点云平面数据;/n根据所述点云平面数据得到各个点云平面的参数信息,利用各个点云平面的参数信息以及各个点云平面的包围盒信息分割出的平面要素。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于三维点云的室内平面要素提取方法,其特征在于,包括:
获取目标室内区域的三维点云数据;
根据所述三维点云数据确定距离阈值,并利用所述距离阈值对三维点云数据进行分割,获取点云平面数据;
根据所述点云平面数据得到各个点云平面的参数信息,利用各个点云平面的参数信息以及各个点云平面的包围盒信息分割出的平面要素。


2.根据权利要求1所述的基于三维点云的室内平面要素提取方法,其特征在于,所述利用各个点云平面的参数信息以及各个点云平面的包围盒信息分割出的平面要素的步骤之后,还包括:
利用各个点云平面之间的距离、坐标关系以及平面参数信息,恢复分割出的平面要素之间的关联关系。


3.根据权利要求1所述的基于三维点云的室内平面要素提取方法,其特征在于,所述获取目标室内区域的三维点云数据的步骤包括:
采集目标室内区域的原始三维点云数据;
剔除所述原始三维点云数据中的噪声点云,并对剔除噪声点云后的原始三维点云数据进行降采样处理,得到预处理后的三维点云数据。


4.根据权利要求1所述的基于三维点云的室内平面要素提取方法,其特征在于,所述根据所述三维点云数据确定距离阈值,并利用所述距离阈值对三维点云进行分割,获取点云平面数据的步骤包括:
计算所述三维点云数据的点云密度,并根据所述点云密度确定距离阈值;
根据所述距离阈值,利用区域增长算法对所述三维点云进行分割,得到分割出的多个点云聚类;
利用平面模型分割算法,对各个点云聚类进行分割,得到多个含有单一平面要素的点云平面数据。


5.根据权利要求4所述的基于三维点云的室内平面要素提取方法,其特征在于,所述根据所述点云平面数据得到各个点云平面的参数信息,利用各个点云平面的参数信息以及各个点云平面的包围盒信息分割出的平面要素的步骤包括:
获取各个所述点云平面的法向量,初步分割出不同类型的平面要素对应的初步要素平面;
计算各个要素点云的包围盒信息,并根据所述包围盒信息对所述初步要素平面进行再次分割,得到分割出的各个要素平面。


6.根据权利要求2所述的基于三维点云的室内平面要素提取方法,其特征在于,所述利用各个点云平面之间的距离、坐标关系以及平面参数信息,恢复分割出的平面要素之间的关联关系的步骤包括:
根据各个点云平面之间的距离、坐标关系以及平面参数信息判断是否存在共享要素平面或关联要素平面,若有,...

【专利技术属性】
技术研发人员:王伟玺汤圣君李晓明宋锦阳郭仁忠李游谢林甫
申请(专利权)人:深圳大学
类型:发明
国别省市:广东;44

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