点云空洞补偿方法、作业控制方法及相关装置制造方法及图纸

本申请实施例涉及测绘技术领域，提供一种点云空洞补偿方法、作业控制方法及相关装置，当初始三维点云中出现点云空洞时，先获取点云空洞信息，再基于点云空洞信息，利用与初始三维点云对应的雷达点云对点云空洞进行补偿，生成测绘区域的三维点云。由于利用雷达点云对点云空洞进行了补偿，所以最终生成的三维点云不会出现点云空洞，从而能够快速准确地消除点云空洞。空洞。空洞。

【技术实现步骤摘要】
点云空洞补偿方法、作业控制方法及相关装置


[0001]本申请实施例涉及测绘
，具体而言，涉及一种点云空洞补偿方法、作业控制方法及相关装置。

技术介绍

[0002]无人机执行三维飞行功能需要依靠三维点云，三维点云可以通过高精度测绘得到，即，先通过图像采集设备采集真实场景的图像，再对采集到的图像进行三维重建得到三维点云。
[0003]由于环境或者无人机自身硬件因素的影响，根据采集到的图像三维重建后的三维点云中，会出现点云缺失的现象，称为点云空洞。现有技术中，在三维点云出现点云空洞时，只能通过在空洞位置多次飞行的方式来解决，但是这种方式不能完全消除点云空洞，并且效率低下。

技术实现思路

[0004]本申请实施例的目的在于提供一种点云空洞补偿方法、作业控制方法及相关装置，用以快速准确地消除点云空洞。
[0005]为了实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：
[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种点云空洞补偿方法，所述方法包括：
[0007]确定初始三维点云中的点云空洞，并获取点云空洞信息，其中，所述初始三维点云是对测绘区域的多帧原始图像进行三维重建得到的；
[0008]基于所述点云空洞信息，利用与所述初始三维点云对应的雷达点云对所述点云空洞进行补偿，生成所述测绘区域的三维点云。
[0009]可选地，所述确定初始三维点云中的点云空洞，获取点云空洞信息的步骤，包括：
[0010]确定初始三维点云中的点云空洞，获取所述点云空洞的位置信息；r/>[0011]所述基于所述点云空洞信息，利用与所述初始三维点云对应的雷达点云对所述点云空洞进行补偿，生成所述测绘区域的三维点云的步骤，包括：
[0012]根据所述点云空洞的位置信息，从所述多帧原始图像中确定出存在空洞的每一帧待处理图像；
[0013]针对每一帧所述待处理图像，利用所述待处理图像对应的雷达点云对所述待处理图像进行补偿，得到消除空洞的每一帧目标图像，其中，所述待处理图像与所述雷达点云时间匹配且空间匹配；
[0014]根据每一帧目标图像及所述多帧原始图像中除所有待处理图像之外的每一帧原始图像，生成所述三维点云。
[0015]可选地，所述确定初始三维点云中的点云空洞，并获取所述点云空洞的位置信息的步骤，包括：
[0016]对所述初始三维点云进行全局扫描，确定所述初始三维点云中缺失点云信息的每
个待补偿点云；
[0017]获取每个所述待补偿点云的位置坐标，得到所述点云空洞的位置信息。
[0018]可选地，所述点云空洞的位置信息包括所述点云空洞中每个待补偿点云的位置坐标；
[0019]所述根据所述点云空洞的位置信息，从所述多帧原始图像中确定出存在空洞的每一帧待处理图像的步骤，包括：
[0020]根据每个所述待补偿点云的位置坐标，确定每个所述待补偿点云对应的图像像素点的位置坐标；
[0021]根据每个所述图像像素点的位置坐标，从所述多帧原始图像中确定出每一帧所述待处理图像，其中，每一帧所述待处理图像均包括至少一个所述图像像素点。
[0022]可选地，所述雷达点云包括多个雷达点云数据；
[0023]所述利用所述待处理图像对应的雷达点云对所述待处理图像进行补偿的步骤，包括：
[0024]获取所述待处理图像对应的雷达点云；
[0025]根据所述待处理图像中每个所述图像像素点的位置坐标，在所述待处理图像对应的雷达点云中定位出每个所述位置坐标对应的目标雷达点云数据；
[0026]将每个所述目标雷达点云数据一一对应补偿到所述待处理图像中的每个所述图像像素点处，得到所述目标图像。
[0027]可选地，所述获取所述待处理图像对应的雷达点云的步骤，包括：
[0028]基于所述待处理图像，从所述测绘区域的多帧原始雷达点云中获取与所述待处理图像在同一时刻采集的待处理雷达点云；
[0029]其中，所述多帧原始图像是图像采集设备采集的，所述多帧原始雷达点云是雷达采集的，所述图像采集设备和所述雷达在同一时刻开始工作，且在工作过程中按照设定时间周期进行时间同步；
[0030]将所述待处理雷达点云从雷达坐标系转换到像素坐标系，得到所述待处理图像对应的雷达点云。
[0031]可选地，所述确定初始三维点云中的点云空洞，并获取点云空洞信息的步骤之前，所述方法还包括：
[0032]获取图像采集设备采集的多帧原始图像、以及获取雷达采集的多帧原始雷达点云，其中，所述图像采集设备和所述雷达在同一时刻开始工作，且在工作过程中按照设定时间周期进行时间同步；
[0033]基于所述多帧原始图像和所述多帧原始雷达点云，获得每一帧所述原始图像对应的雷达点云，其中，所述原始图像和所述雷达点云时间匹配且空间匹配。
[0034]可选地，所述基于所述多帧原始图像和所述多帧原始雷达点云，获得每一帧所述原始图像对应的雷达点云的步骤，包括：
[0035]针对每一帧所述原始图像，获取与所述原始图像在同一时刻采集的待处理雷达点云，得到每一帧所述原始图像对应的待处理雷达点云；
[0036]针对每一帧所述待处理雷达点云，将所述待处理雷达点云从雷达坐标系转换到像素坐标系，得到每一帧所述原始图像对应的雷达点云。
[0037]可选地，所述雷达坐标系为以雷达为原点的三维空间坐标系；
[0038]所述将所述待处理雷达点云从雷达坐标系转换到像素坐标系的步骤，包括：
[0039]确定所述图像采集设备和所述雷达的空间位置信息，并基于所述空间位置信息确定坐标系转换关系；
[0040]根据所述坐标系转换关系，将所述待处理雷达点云从所述三维空间坐标系转换到以所述图像采集设备为原点的世界坐标系，得到参考雷达点云；
[0041]将所述参考雷达点云从所述世界坐标系转换到所述像素坐标系，得到所述雷达点云。
[0042]可选地，所述雷达坐标系为以雷达为原点的极坐标系；
[0043]所述将所述待处理雷达点云从雷达坐标系转换到像素坐标系的步骤，包括：
[0044]将所述待处理雷达点云从所述极坐标系转换到以所述雷达为原点的三维空间坐标系；
[0045]确定所述图像采集设备和所述雷达的空间位置信息，并基于所述空间位置信息确定坐标系转换关系；
[0046]根据所述坐标系转换关系，将所述待处理雷达点云从所述三维空间坐标系转换到以所述图像采集设备为原点的世界坐标系，得到参考雷达点云；
[0047]将所述参考雷达点云从所述世界坐标系转换到所述像素坐标系，得到所述雷达点云。
[0048]可选地，所述获取图像采集设备采集的多帧原始图像、以及获取雷达采集的多帧原始雷达点云的步骤，包括：
[0049]获取所述图像采集设备按照第一预设时间间隔采集的所述多帧原始图像，所述原始图像携带有第一时间戳；
[0050]获取所述雷达按照第二预设时间间隔采集的所述多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种点云空洞补偿方法，其特征在于，所述方法包括：确定初始三维点云中的点云空洞，并获取点云空洞信息，其中，所述初始三维点云是对测绘区域的多帧原始图像进行三维重建得到的；基于所述点云空洞信息，利用与所述初始三维点云对应的雷达点云对所述点云空洞进行补偿，生成所述测绘区域的三维点云。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定初始三维点云中的点云空洞，获取点云空洞信息的步骤，包括：确定初始三维点云中的点云空洞，获取所述点云空洞的位置信息；所述基于所述点云空洞信息，利用与所述初始三维点云对应的雷达点云对所述点云空洞进行补偿，生成所述测绘区域的三维点云的步骤，包括：根据所述点云空洞的位置信息，从所述多帧原始图像中确定出存在空洞的每一帧待处理图像；针对每一帧所述待处理图像，利用所述待处理图像对应的雷达点云对所述待处理图像进行补偿，得到消除空洞的每一帧目标图像，其中，所述待处理图像与所述雷达点云时间匹配且空间匹配；根据每一帧目标图像及所述多帧原始图像中除所有待处理图像之外的每一帧原始图像，生成所述三维点云。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定初始三维点云中的点云空洞，并获取所述点云空洞的位置信息的步骤，包括：对所述初始三维点云进行全局扫描，确定所述初始三维点云中缺失点云信息的每个待补偿点云；获取每个所述待补偿点云的位置坐标，得到所述点云空洞的位置信息。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述点云空洞的位置信息包括所述点云空洞中每个待补偿点云的位置坐标；所述根据所述点云空洞的位置信息，从所述多帧原始图像中确定出存在空洞的每一帧待处理图像的步骤，包括：根据每个所述待补偿点云的位置坐标，确定每个所述待补偿点云对应的图像像素点的位置坐标；根据每个所述图像像素点的位置坐标，从所述多帧原始图像中确定出每一帧所述待处理图像，其中，每一帧所述待处理图像均包括至少一个所述图像像素点。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述雷达点云包括多个雷达点云数据；所述利用所述待处理图像对应的雷达点云对所述待处理图像进行补偿的步骤，包括：获取所述待处理图像对应的雷达点云；根据所述待处理图像中每个所述图像像素点的位置坐标，在所述待处理图像对应的雷达点云中定位出每个所述位置坐标对应的目标雷达点云数据；将每个所述目标雷达点云数据一一对应补偿到所述待处理图像中的每个所述图像像素点处，得到所述目标图像。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述获取所述待处理图像对应的雷达点云的步骤，包括：
基于所述待处理图像，从所述测绘区域的多帧原始雷达点云中获取与所述待处理图像在同一时刻采集的待处理雷达点云；其中，所述多帧原始图像是图像采集设备采集的，所述多帧原始雷达点云是雷达采集的，所述图像采集设备和所述雷达在同一时刻开始工作，且在工作过程中按照设定时间周期进行时间同步；将所述待处理雷达点云从雷达坐标系转换到像素坐标系，得到所述待处理图像对应的雷达点云。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定初始三维点云中的点云空洞，并获取点云空洞信息的步骤之前，所述方法还包括：获取图像采集设备采集的多帧原始图像、以及获取雷达采集的多帧原始雷达点云，其中，所述图像采集设备和所述雷达在同一时刻开始工作，且在工作过程中按照设定时间周期进行时间同步；基于所述多帧原始图像和所述多帧原始雷达点云，获得每一帧所述原始图像对应的雷达点云，其中，所述原始图像和所述雷达点云时间匹配且空间匹配。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述基于所述多帧原始图像和所述多帧原始雷达点云，获得每一帧所述原始图像对应的雷达点云的步骤，包括：针对每一帧所述原始图像，获取与所述原始图像在同一时刻采集的待处理雷达点云，得到每一帧所述原始图像对应的待处理雷达点云；针对每一帧所述待处理雷达点云，将所述待处理雷达点云从雷达坐标系转换到像素坐标系，得到每一帧所述原始图像对应的雷达点云。9.如权利要求6或8所述的方法，其特征在于，所述雷达坐标系为以雷达为原点的三维空间坐标系；所述将所述待处理雷达点云从雷达坐标系转换到像素坐标系的步骤，包括：确定所述图像采集设备和所述雷达的空间位置信息，并基于所述空间位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱浩麟，钟填荣，
申请(专利权)人：广州极飞科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：