三维重建方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及三维重建技术领域，提供一种三维重建方法、装置、电子设备及存储介质，所述方法包括：确定管道内壁的多帧点云数据；确定多帧点云数据中相邻两帧点云数据中的第一点和第二点，第一点和第二点分属不同帧的点云数据；在第一点所属的点云数据中，遍历第一点之后的点，直至得到角度值大于第二点的角度值的点作为第三点；基于第一点、第二点和第三点构建三角拓扑，并基于第二点和第三点重新确定多帧点云数据中相邻两帧点云数据中的第一点和第二点，直至相邻两帧点云数据中的各点遍历完成；基于多帧点云数据中每两帧相邻点云数据所构建的三角拓扑，确定所述管道内壁的三维模型。本发明专利技术能够保证构建的管道内壁三维模型的真实性和完整性。真实性和完整性。真实性和完整性。

Three dimensional reconstruction method, device, electronic equipment and storage medium

【技术实现步骤摘要】
三维重建方法、装置、电子设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及三维重建
，尤其涉及一种三维重建方法、装置、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]目前，在进行管道检测时，通常需要对管道进行三维重建。现有技术中是通过管道机器人携带雷达设备，基于雷达设备沿管道截面方向发射二维雷达信号，得到管道内壁的点云数据，但是这样得到的各帧点云数据的点个数不相同。通过计算最小点距离进行三维重建，不能得到准确的拓扑关系，容易出现破裂和冗余。而使用移动立方体算法（Marching Cubes，MC）进行三维重建时，容易出现拓扑关系重建不全、耗时很长等问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种三维重建方法、装置、电子设备及存储介质，用以解决通过三维重建不全、耗时长的缺陷。
[0004]本专利技术提供一种三维重建方法，包括：确定管道内壁的多帧点云数据；确定所述多帧点云数据中相邻两帧点云数据中的第一点和第二点，所述第一点和所述第二点分属不同帧的点云数据；在所述第一点所属的点云数据中，遍历所述第一点之后的点，直至得到角度值大于所述第二点的角度值的点作为第三点；基于所述第一点、第二点和第三点构建三角拓扑，并基于所述第二点和所述第三点重新确定所述多帧点云数据中相邻两帧点云数据中的第一点和第二点，直至所述相邻两帧点云数据中的各点遍历完成；基于所述多帧点云数据中每两帧相邻点云数据所构建的三角拓扑，确定所述管道内壁的三维模型。
[0005]根据本专利技术提供的一种三维重建方法，所述在所述第一点所属的点云数据中，遍历所述第一点之后的点，直至得到角度值大于所述第二点的角度值的点作为第三点，包括：在所述第一点不是所述第一点所属的点云数据的尾点的情况下，在所述第一点所属的点云数据中，遍历所述第一点之后的点，直至得到角度值大于所述第二点的角度值的点作为第三点。
[0006]根据本专利技术提供的一种三维重建方法，所述确定所述多帧点云数据中相邻两帧点云数据中的第一点和第二点，之后还包括：在所述第一点是所述第一点所属的点云数据的尾点的情况下，以所述第一点、所述第一点所属的点云数据的首点、所述第二点为三个顶点，构建三角拓扑，并将所述第一点所属的点云数据的首点确定为第三点。
[0007]根据本专利技术提供的一种三维重建方法，所述在所述第一点所属的点云数据中，遍
历所述第一点之后的点，直至得到角度值大于所述第二点的角度值的点作为第三点，包括：在所述第一点所属的点云数据中，确定所述第一点之后的下一个点为候选点；在所述候选点是所述第一点所属的点云数据的尾点的情况下，或者在所述候选点的角度值大于所述第二点的角度值的情况下，将所述候选点确定为所述第三点并停止遍历；在所述候选点不是所述尾点且所述候选点的角度值小于等于所述第二点的角度值的情况下，将所述候选点之后的下一个点更新为候选点。
[0008]根据本专利技术提供的一种三维重建方法，所述相邻两帧点云数据中的各点遍历完成，之后还包括：确定所述相邻两帧点云数据中未构建三角拓扑的点；基于所述未构建三角拓扑的点在所属点云数据中的相邻点所构建的三角拓扑的边，以及所述未构建三角拓扑的点，构建三维拓扑。
[0009]根据本专利技术提供的一种三维重建方法，所述确定管道内壁的多帧点云数据，包括：确定所述管道内壁的雷达检测数据；基于所述雷达检测数据中各点的行进坐标，对所述雷达检测数据分帧，得到多帧点云数据。
[0010]本专利技术还提供了一种三维重建装置，包括：采集单元，用于确定管道内壁的多帧点云数据；点确定单元，用于确定所述多帧点云数据中相邻两帧点云数据中的第一点和第二点，所述第一点和所述第二点分属不同帧的点云数据；点遍历单元，用于在所述第一点所属的点云数据中，遍历所述第一点之后的点，直至得到角度值大于所述第二点的角度值的点作为第三点；三角拓扑遍历单元，用于基于所述第一点、第二点和第三点构建三角拓扑，并基于所述第二点和所述第三点重新确定所述多帧点云数据中相邻两帧点云数据中的第一点和第二点，直至所述相邻两帧点云数据中的各点遍历完成；模型构建单元，用于基于所述多帧点云数据中每两帧相邻点云数据所构建的三角拓扑，确定所述管道内壁的三维模型。
[0011]本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述三维重建方法。
[0012]本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述三维重建方法。
[0013]本专利技术还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述三维重建方法。
[0014]本专利技术提供的三维重建方法、装置、电子设备及存储介质，将管道内壁的多帧点云数据中相邻两帧点云数据进行遍历，并对相邻两帧点云数据中的所有点进行遍历，构建三角拓扑，由此构建的三角拓扑是准确的，再将所有点构建的三角拓扑整合起来，作为管道内壁的三维模型，由此确定的三维模型，能够保证构建的管道内壁的真实性和完整性，其模型可以在管道三维检测中进行广泛应用。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，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。
[0016]图1是本专利技术提供的三维重建方法的流程示意图；图2是本专利技术提供的构建两帧点云数据之间的拓扑关系的流程示意图；图3是本专利技术提供的构建相邻两帧点云数据之间的拓扑关系的流程示意图之一；图4是本专利技术提供的构建相邻两帧点云数据之间的拓扑关系的流程示意图之二；图5是本专利技术提供的构建相邻两帧点云数据之间的拓扑关系的流程示意图之三；图6是本专利技术提供的三维重建装置的结构示意图；图7是本专利技术提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0017]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0018]本专利技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类。
[0019]本专利技术实施例提供了一种三维重建方法。图1是本专利技术提供的三维重建方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括：步骤110，确定管道内壁的多帧点云数据。
[0020]可以理解的是，本专利技术中的管道可以是横截面为圆形的管道，也可以是横截面为正多边形的管道，本专利技术对此不作具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维重建方法，其特征在于，包括：确定管道内壁的多帧点云数据；确定所述多帧点云数据中相邻两帧点云数据中的第一点和第二点，所述第一点和所述第二点分属不同帧的点云数据；在所述第一点所属的点云数据中，遍历所述第一点之后的点，直至得到角度值大于所述第二点的角度值的点作为第三点；基于所述第一点、第二点和第三点构建三角拓扑，并基于所述第二点和所述第三点重新确定所述多帧点云数据中相邻两帧点云数据中的第一点和第二点，直至所述相邻两帧点云数据中的各点遍历完成；基于所述多帧点云数据中每两帧相邻点云数据所构建的三角拓扑，确定所述管道内壁的三维模型。2.根据权利要求1所述的三维重建方法，其特征在于，所述在所述第一点所属的点云数据中，遍历所述第一点之后的点，直至得到角度值大于所述第二点的角度值的点作为第三点，包括：在所述第一点不是所述第一点所属的点云数据的尾点的情况下，在所述第一点所属的点云数据中，遍历所述第一点之后的点，直至得到角度值大于所述第二点的角度值的点作为第三点。3.根据权利要求2所述的三维重建方法，其特征在于，所述确定所述多帧点云数据中相邻两帧点云数据中的第一点和第二点，之后还包括：在所述第一点是所述第一点所属的点云数据的尾点的情况下，以所述第一点、所述第一点所属的点云数据的首点、所述第二点为三个顶点，构建三角拓扑，并将所述第一点所属的点云数据的首点确定为第三点。4.根据权利要求1至3中任一项所述的三维重建方法，其特征在于，所述在所述第一点所属的点云数据中，遍历所述第一点之后的点，直至得到角度值大于所述第二点的角度值的点作为第三点，包括：在所述第一点所属的点云数据中，确定所述第一点之后的下一个点为候选点；在所述候选点是所述第一点所属的点云数据的尾点的情况下，或者在所述候选点的角度值大于所述第二点的角度值的情况下，将所述候选点确定为所述第三点并停止遍历...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯成会，王翔，吴海锋，蔡鹏，
申请(专利权)人：武汉中仪物联技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：