本申请提供三维模型边缘恢复方法、装置、设备及存储介质，涉及计算机图形处理技术领域。该方法包括：提取初始三维模型的边缘点集合；针对边缘点集合中各边缘点，计算初始三维模型的边界点集合，并对边界点集合中各边界点进行平滑处理，得到各边界点的处理后位置；从边缘点集合中去除边界点集合中的边界点，得到骨架点集合；根据骨架点集合中各骨架点的一阶平滑处理模型以及位置约束正则项，对骨架点集合中各骨架点的位置进行平滑处理，得到各骨架点的处理后位置；根据骨架点集合中各骨架点的处理后位置以及边界点集合中各边界点的处理后位置，得到目标三维模型。本方案实现了对目标三维模型边缘锐利度的恢复，提高了目标三维模型边缘点的精度。模型边缘点的精度。模型边缘点的精度。
【技术实现步骤摘要】
三维模型边缘恢复方法、装置、设备及存储介质
[0001]本申请涉及计算机图形处理
，具体而言，涉及一种三维模型边缘恢复方法、装置、设备及存储介质。
技术介绍
[0002]随着数字孪生技术的不断发展，三维模型的需求量及应用场景日益丰富。但从现实场景采集到的三维模型会存在不同程度的噪声，导致对三维模型进行去噪处理的过程是一个不可缺少的步骤。从分布特性上看三维模型中细节与噪声在频率域同属高频信息，而在空间域分布混叠在一起，难以有效地区分。因此，三维模型去噪的研究重点和难点是：如何消除模型上噪声并尽可能保留和恢复模型原本细节，且不引入额外噪声或畸变。
[0003]目前，三维模型去噪算法主要依据三维模型中的点面位置、法向等信息，对模型中点的位置进行调整，达到去除噪声的目的。现有的去噪方法总体上分为局部方法和全局方法。其中，局部方法是使用卷积函数对邻域点的法向进行加权平均，以调整点的位置，使调整后点的法向靠拢加权平均值。
[0004]但是，局部方法本质上是一种滤波器，存在法向加权造成的边缘过平滑现象，难以保留三维模型中的弱细边缘，进而造成无法恢复边缘锐利度的问题。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种三维模型边缘恢复方法、装置、设备及存储介质，以便实现对目标三维模型边缘锐利度的恢复，从而有效提高目标三维模型边缘点的精度。
[0006]为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：
[0007]第一方面，本申请实施例提供了一种三维模型边缘恢复方法，包括：
[0008]提取初始三维模型的至少一个边缘点，并基于所述至少一个边缘点得到所述初始三维模型的边缘点集合，所述边缘点包括：边界点和骨架点；
[0009]针对所述边缘点集合中各边缘点，计算所述初始三维模型的边界点集合，所述边界点集合中包括：至少一个边界点；并对所述边界点集合中各边界点进行平滑处理，得到所述各边界点的处理后位置；
[0010]从所述边缘点集合中去除所述边界点集合中的边界点，得到骨架点集合，所述骨架点集合中包括：至少一个骨架点；
[0011]根据所述骨架点集合中各骨架点的一阶平滑处理模型以及位置约束正则项，对所述骨架点集合中各骨架点的位置进行平滑处理，得到各骨架点的处理后位置，其中，所述位置约束正则项用于对所述一阶平滑处理模型进行约束，以使得所述处理后位置与所述骨架点的初始位置的差异小于预设阈值；
[0012]根据所述骨架点集合中各骨架点的处理后位置以及所述边界点集合中各边界点的处理后位置，得到所述初始三维模型对应的目标三维模型。
[0013]可选地，所述根据所述骨架点集合中各骨架点的一阶平滑处理模型以及位置约束正则项，对所述骨架点集合中各骨架点的位置进行平滑处理，得到各骨架点的处理后位置，包括：
[0014]将第一骨架点的邻域内的各固定面上的参考点以及各固定面上的法向输入至所述一阶平滑模型中；
[0015]将所述第一骨架点的初始位置以及预设的权系数输入至所述位置约束正则项中，其中，所述位置约束正则项中的参数包括：所述初始位置、所述预设的权系数以及所述第一骨架点的处理后位置，所述预设的权系数用于控制一阶平滑与三维模型保真度的权重；
[0016]基于预设的残差约束信息、所述一阶平滑模型以及所述位置约束正则在项，得到各骨架点的处理后位置。
[0017]可选地，所述基于预设的残差约束信息、所述一阶平滑模型以及所述位置约束正则项，得到各骨架点的处理后位置，包括：
[0018]将所述一阶平滑模型的计算结果与所述位置约束正则项的计算结果相加，以所述预设的残差约束信息作为约束条件，将相加结果满足所述约束条件时的处理后位置作为所述第一骨架点的处理后位置。
[0019]可选地，所述第一骨架点的邻域内的各固定面上的参考点为所述第一骨架点的邻域内的各固定面上的任意一点。
[0020]可选地，所述提取初始三维模型的至少一个边缘点，包括：
[0021]使用近邻面判别器，获取所述初始三维模型中各顶点的邻域三角面；
[0022]根据所述各顶点的邻域三角面的法向，确定所述各顶点的锋利度；
[0023]若所述第一顶点的锋利度小于预设的阈值，则确定所述第一顶点为边缘点；所述第一顶点为所述目标三维模型中任一顶点。
[0024]可选地，所述针对所述边缘点集合中各边缘点，计算所述初始三维模型的边界点集合，包括：
[0025]对所述边缘点集合中各边缘点进行判断，得到所述初始三维模型的边界点集合。
[0026]可选地，所述方法还包括：
[0027]根据所述边界点集合中各边界点的一阶平滑处理模型以及位置约束正则项，对所述边界点集合中各边界点的位置进行平滑处理，得到各边界点的处理后位置。
[0028]第二方面，本申请实施例还提供了一种三维模型边缘恢复装置，所述装置包括：
[0029]提取模块，用于提取初始三维模型的至少一个边缘点，并基于所述至少一个边缘点得到所述初始三维模型的边缘点集合，所述边缘点包括：边界点和骨架点；
[0030]计算模块，用于针对所述边缘点集合中各边缘点，计算所述初始三维模型的边界点集合，所述边界点集合中包括：至少一个边界点；并对所述边界点集合中各边界点进行平滑处理，得到所述各边界点的处理后位置；
[0031]去除模块，用于从所述边缘点集合中去除所述边界点集合中的边界点，得到骨架点集合，所述骨架点集合中包括：至少一个骨架点；
[0032]平滑模块，用于根据所述骨架点集合中各骨架点的一阶平滑处理模型以及位置约束正则项，对所述骨架点集合中各骨架点的位置进行平滑处理，得到各骨架点的处理后位置，其中，所述位置约束正则项用于对所述一阶平滑处理模型进行约束，以使得所述处理后
位置与所述骨架点的初始位置的差异小于预设阈值；
[0033]处理模块，用于根据所述骨架点集合中各骨架点的处理后位置以及所述边界点集合中各边界点的处理后位置，得到所述初始三维模型对应的目标三维模型。
[0034]可选地，所述平滑模块，还用于：
[0035]将第一骨架点的邻域内的各固定面上的参考点以及各固定面上的法向输入至所述一阶平滑模型中；
[0036]将所述第一骨架点的初始位置以及预设的权系数输入至所述位置约束正则项中，其中，所述位置约束正则项中的参数包括：所述初始位置、所述预设的权系数以及所述第一骨架点的处理后位置，所述预设的权系数用于控制一阶平滑与三维模型保真度的权重；
[0037]基于预设的残差约束信息、所述一阶平滑模型以及所述位置约束正则在项，得到各骨架点的处理后位置。
[0038]可选地，所述平滑模块，还用于：
[0039]将所述一阶平滑模型的计算结果与所述位置约束正则项的计算结果相加，以所述预设的残差约束信息作为约束条件，将相加结果满足所述约束条件时的处理后位置作为所述第一骨架点的处理后位置。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种三维模型边缘恢复方法，其特征在于，包括：提取初始三维模型的至少一个边缘点，并基于所述至少一个边缘点得到所述初始三维模型的边缘点集合，所述边缘点包括：边界点和骨架点；针对所述边缘点集合中各边缘点，计算所述初始三维模型的边界点集合，所述边界点集合中包括：至少一个边界点；并对所述边界点集合中各边界点进行平滑处理，得到所述各边界点的处理后位置；从所述边缘点集合中去除所述边界点集合中的边界点，得到骨架点集合，所述骨架点集合中包括：至少一个骨架点；根据所述骨架点集合中各骨架点的一阶平滑处理模型以及位置约束正则项，对所述骨架点集合中各骨架点的位置进行平滑处理，得到各骨架点的处理后位置，其中，所述位置约束正则项用于对所述一阶平滑处理模型进行约束，以使得所述处理后位置与所述骨架点的初始位置的差异小于预设阈值；根据所述骨架点集合中各骨架点的处理后位置以及所述边界点集合中各边界点的处理后位置，得到所述初始三维模型对应的目标三维模型。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述骨架点集合中各骨架点的一阶平滑处理模型以及位置约束正则项，对所述骨架点集合中各骨架点的位置进行平滑处理，得到各骨架点的处理后位置，包括：将第一骨架点的邻域内的各固定面上的参考点以及各固定面上的法向输入至所述一阶平滑模型中；将所述第一骨架点的初始位置以及预设的权系数输入至所述位置约束正则项中，其中，所述位置约束正则项中的参数包括：所述初始位置、所述预设的权系数以及所述第一骨架点的处理后位置，所述预设的权系数用于控制一阶平滑与三维模型保真度的权重；基于预设的残差约束信息、所述一阶平滑模型以及所述位置约束正则在项，得到各骨架点的处理后位置。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于预设的残差约束信息、所述一阶平滑模型以及所述位置约束正则项，得到各骨架点的处理后位置，包括：将所述一阶平滑模型的计算结果与所述位置约束正则项的计算结果相加，以所述预设的残差约束信息作为约束条件，将相加结果满足所述约束条件时的处理后位置作为所述第一骨架点的处理后位置。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一骨架点的邻域内的各固定面上的参考点为所述第一骨架点的邻域内的各固定面上的任意一点。5.根据权利要求1
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4任一项所述的方法，其特征在于，所述提取初始三维模型的至少一个边缘...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘梦庚，纪双艳，李亮，
申请(专利权)人：武汉大势智慧科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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