点云拼接方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本申请实施例提供一种点云拼接方法、装置、设备及存储介质。在本申请实施例中，在多个空间对象的各采集点位上采集到的三维点云数据集和二维实景图像，先对每个空间对象中的三维点云数据集进行点云拼接，再从空间对象维度，根据多个空间对象之间的相对位置关系，对多个空间对象的三维点云数据集进行点云拼接，得到目标物理空间的三维点云模型。针对空间对象中的多个三维点云数据集，结合该空间对象中采集的多张二维实景图像的位姿信息，对该多个三维点云数据集进行点云拼接，在空间对象中的三维点云数据集之间重叠部分的特征点数量较少的情况下，能够基于多张二维实景图像的位姿信息进行点云配准，提高三维点云数据集拼接的准确率。准确率。准确率。

【技术实现步骤摘要】
点云拼接方法、装置、设备及存储介质


[0001]本申请涉及三维重建
，尤其涉及一种点云拼接方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]在需要对房屋进行三维重建的过程中，可通过三维激光扫描的方式，获取房屋的对应的多个三维点云数据集，对获取到的多个三维点云数据集进行点云拼接，得到该房屋对应的三维模型。点云拼接是任意位置的两个点云中的重叠部分相互配准的过程，目前，采用迭代最近点(ICP)对三维点云数据进行配准，但是，当点云重叠部分较小，重叠部分缺少足够的特征点时，会导致点云配准的准确率较低，影响最终点云拼接的结果。

技术实现思路

[0003]本申请的多个方面提供一种点云拼接方法、装置、设备及存储介质，用以提高点云配准的准确率。
[0004]本申请实施例提供一种点云拼接方法，包括：获取目标物理空间的多个空间对象中在各采集点位上采集到的第一三维点云数据集和二维实景图像；其中，每个空间对象中设置有一个或多个采集点位，在每一空间对象的每一采集点位的多个必要采集方向上获取第一三维点云数据集、以及与其相适配的二维实景图像；针对每个空间对象，在该空间对象包含一个采集点位的情况下，将该采集点位上采集到的第一三维点云数据集作为该空间对象的第二三维点云数据集；在该空间对象中包含多个采集点位的情况下，根据所述多个采集点位上采集到的多个第一三维点云数据集的初始位姿信息，结合所述多个采集点位上采集到的多张二维实景图像的位姿信息，对所述多个第一三维点云数据集进行点云拼接，得到该空间对象的第二三维点云数据集；根据所述多个空间对象之间的相对位置关系，对所述多个空间对象的第二三维点云数据集进行点云拼接，得到所述目标物理空间对应的三维点云模型，所述三维点云模型包含三维点云数据。
[0005]本申请实施例还提供一种点云拼接装置，包括：获取模块、处理模块和拼接模块；所述获取模块，用于获取目标物理空间的多个空间对象中在各采集点位上采集到的第一三维点云数据集和二维实景图像；其中，每个空间对象中设置有一个或多个采集点位，在每一空间对象的每一采集点位的多个必要采集方向上获取第一三维点云数据集、以及与其相适配的二维实景图像；所述处理模块，用于针对每个空间对象，在该空间对象包含一个采集点位的情况下，将该采集点位上采集到的第一三维点云数据集作为该空间对象的第二三维点云数据集；所述拼接模块，用于在该空间对象中包含多个采集点位的情况下，根据所述多个采集点位上采集到的多个第一三维点云数据集的初始位姿信息，结合所述多个采集点位上采集到的多张二维实景图像的位姿信息，对所述多个第一三维点云数据集进行点云拼接，得到该空间对象的第二三维点云数据集；所述拼接模块，用于根据所述多个空间对象之间的相对位置关系，对所述多个空间对象的第二三维点云数据集进行点云拼接，得到所述目
标物理空间对应的三维点云模型，所述三维点云模型包含三维点云数据。
[0006]本申请实施例还提供一种点云拼接设备，包括：存储器和处理器；存储器，用于存储计算机程序；处理器，与存储器耦合，用于执行计算机程序，以实现本申请实施例提供的点云拼接方法中的步骤。
[0007]本申请实施例还提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，当计算机程序被处理器执行时，致使处理器实现本申请实施例提供的点云拼接方法中的步骤。
[0008]在本申请实施例中，在多个空间对象的各采集点位上采集到的三维点云数据集和二维实景图像，先对每个空间对象中的三维点云数据集进行点云拼接，再从空间对象维度，根据多个空间对象之间的相对位置关系，对多个空间对象的三维点云数据集进行点云拼接，得到目标物理空间的三维点云模型。针对空间对象中的多个三维点云数据集，结合该空间对象中采集的多张二维实景图像的位姿信息，对该多个三维点云数据集进行点云拼接，在空间对象中的三维点云数据集之间重叠部分的特征点数量较少的情况下，能够基于多张二维实景图像的位姿信息进行点云配准，提高三维点云数据集点云拼接的准确率。
附图说明
[0009]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0010]图1a为本申请示例性实施例提供的一种点云拼接方法的结构示意图；
[0011]图1b为本申请示例性实施例提供的一种户型图生成方法的流程示意图；
[0012]图2a为本申请示例性实施例提供的一种多个第一三维点云数据集对应的二维点云图像的结构示意图；
[0013]图2b为本申请示例性实施例提供的一种二维点云图像的结构示意图；
[0014]图2c为本申请示例性实施例提供的一种三维点云模型的结构示意图；
[0015]图2d为本申请示例性实施例提供的一种三维点云模型和网格模型的结构示意图；
[0016]图3为本申请示例性实施例提供的一种户型图生成系统的结构示意图；
[0017]图4为本申请示例性实施例提供的一种点云拼接装置的结构示意图；
[0018]图5为本申请示例性实施例提供的一种点云拼接设备的结构示意图。
具体实施方式
[0019]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0020]针对现有技术中点云配准的准确率较低的问题，在本申请实施例中，在多个空间对象的各采集点位上采集到的三维点云数据集和二维实景图像，先对每个空间对象中的三维点云数据集进行点云拼接，再从空间对象维度，根据多个空间对象之间的相对位置关系，对多个空间对象的三维点云数据集进行点云拼接，得到目标物理空间的三维点云模型。针对空间对象中的多个三维点云数据集，结合该空间对象中采集的多张二维实景图像的位姿信息，对该多个三维点云数据集进行点云拼接，在空间对象中的三维点云数据集之间重叠
部分的特征点数量较少的情况下，能够基于多张二维实景图像的位姿信息进行点云配准，提高三维点云数据集点云拼接的准确率。
[0021]以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。
[0022]图1a为本申请示例性实施例提供的一种点云拼接方法的结构示意图。如图1a所示，该方法包括：
[0023]101a、获取目标物理空间的多个空间对象中在各采集点位上采集到的第一三维点云数据集和二维实景图像；其中，每个空间对象中设置有一个或多个采集点位，在每一空间对象的每一采集点位的多个必要采集方向上获取第一三维点云数据集、以及与其相适配的二维实景图像；
[0024]102a、针对每个空间对象，在该空间对象包含一个采集点位的情况下，将该采集点位上采集到的第一三维点云数据集作为该空间对象的第二三维点云数据集；在该空间对象中包含多个采集点位的情况下，根据多个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种点云拼接方法，其特征在于，包括：获取目标物理空间的多个空间对象中在各采集点位上采集到的第一三维点云数据集和二维实景图像；其中，每个空间对象中设置有一个或多个采集点位，在每一空间对象的每一采集点位的多个必要采集方向上获取第一三维点云数据集、以及与其相适配的二维实景图像；针对每个空间对象，在该空间对象包含一个采集点位的情况下，将该采集点位上采集到的第一三维点云数据集作为该空间对象的第二三维点云数据集；在该空间对象中包含多个采集点位的情况下，根据所述多个采集点位上采集到的多个第一三维点云数据集的初始位姿信息，结合所述多个采集点位上采集到的多张二维实景图像的位姿信息，对所述多个第一三维点云数据集进行点云拼接，得到该空间对象的第二三维点云数据集；根据所述多个空间对象之间的相对位置关系，对所述多个空间对象的第二三维点云数据集进行点云拼接，得到所述目标物理空间对应的三维点云模型，所述三维点云模型包含三维点云数据。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述多个采集点位上采集到的多个第一三维点云数据集的初始位姿信息，结合所述多个采集点位上采集到的多张二维实景图像的位姿信息，对所述多个第一三维点云数据集进行点云拼接，得到该空间对象的第二三维点云数据集，包括：按照设定的点云拼接顺序，依次确定该空间对象中需要点云拼接的两个第一三维点云数据集；根据所述两个第一三维点云数据集分别对应的二维实景图像，确定所述两个第一三维点云数据集的第一相对位姿信息；根据所述两个第一三维点云数据集各自修正后的位姿信息进行配准，得到第二相对位姿信息；根据所述两个第一三维点云数据集之间的点云误差函数，从所述第一相对位姿信息和所述第二相对位姿信息中选择待配准位姿信息；根据所述待配准位姿信息，对所述两个第一三维点云数据集进行点云拼接，直至该空间对象中的全部第一三维点云数据集参与点云拼接，得到该空间对象的第二三维点云数据集。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述两个第一三维点云数据集分别对应的二维实景图像，确定所述两个第一三维点云数据集的第一相对位姿信息，包括：对所述两个第一三维点云数据集分别对应的二维实景图像进行特征提取，得到每张二维实景图像中的多个特征点，每个特征点包括：位置信息和像素信息；根据每张二维实景图像中特征点的像素信息，建立两张二维实景图像之间特征点的对应关系；根据所述两张二维实景图像之间特征点的对应关系，结合所述两张二维实景图像中特征点的位置信息，确定所述两张二维实景图像的第三相对位姿信息；根据所述第三相对位姿信息，结合各采集点位上采集第一三维点云数据集的激光雷达与采集二维实景图像的摄像头之间的相对位置关系，得到所述两个第一三维点云数据集的第一相对位姿信息。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述两个第一三维点云数据集之间的点云误差函数，从所述第一相对位姿信息和所述第二相对位姿信息中选择待配准位姿信息，包括：根据所述第一相对位姿信息以及所述第二相对位姿信息，分别计算所述两个第一三维点云数据集之间的第一点云误差函数和第二点云误差函数；根据所述第一点云误差函数和第二点云误差函数，从所述第一相对位姿信息以及所述第二相对位姿信息中选择待配准位姿信息。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述两个第一三维点云数据集之间的点云误差函数，从所述第一相对位姿信息和所述第二相对位姿信息中选择待配...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：北京城市网邻信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：