目标建筑的3D模型构建方法和系统技术方案

本发明专利技术提供一种目标建筑的3D模型构建方法和系统，该方法包括：控制移动机器人在目标建筑中移动，并在移动过程中获取目标建筑的场景信息，以及从不同角度获取目标建筑中目标设备的多张目标检测图像；采用SLAM算法根据场景信息构建相应的环境地图；对环境地图进行稠密化处理以获取相应的稠密地图，并获取目标设备在稠密地图中的第一位置信息和第一位姿信息；根据稠密地图分割出目标建筑的目标结构，并获取目标结构的第一信息；根据第一信息获取目标建筑的空间模型；根据多张目标检测图像获取相应的目标设备的第一3D模型；根据第一位置信息和第一位姿信息将第一3D模型导入空间模型中，以构建目标建筑的第二3D模型。由此，建模的效率较高。率较高。率较高。

【技术实现步骤摘要】
目标建筑的3D模型构建方法和系统


[0001]本专利技术涉及3D建模
，具体涉及一种目标建筑的3D模型构建方法和目标建筑的3D模型构建系统。

技术介绍

[0002]相关技术中，在对目标建筑(例如，工厂厂区、车间等)进行3D建模时，需要依赖人工进行实地勘测，无法实现全自动建模，因此，效率较低，成本较高。

技术实现思路

[0003]本专利技术为解决上述技术问题，提供了一种目标场景的3D模型构建方法，能够实现全自动的目标建筑的3D建模，无需人工参与，因此，大大提高了建模的效率，降低了成本。
[0004]本专利技术采用的技术方案如下：
[0005]一种目标建筑的3D模型构建方法，包括以下步骤：控制移动机器人在目标建筑中移动，并在移动过程中获取所述目标建筑的场景信息，以及从不同角度获取所述目标建筑中目标设备的多张目标检测图像；采用SLAM算法根据所述场景信息构建相应的环境地图；对所述环境地图进行稠密化处理以获取相应的稠密地图，并获取所述目标设备在所述稠密地图中的第一位置信息和第一位姿信息；根据所述稠密地图分割出所述目标建筑的目标结构，并获取所述目标结构的第一信息；根据所述第一信息获取所述目标建筑的空间模型；根据多张所述目标检测图像获取相应的所述目标设备的第一3D模型；根据所述第一位置信息和所述第一位姿信息将所述第一3D模型导入所述空间模型中，以构建所述目标建筑的第二3D模型。
[0006]在本专利技术的一个实施例中，所述第一信息包括所述目标结构的第一类别信息、第一尺寸信息、第二位置信息和第二位姿信息。
[0007]在本专利技术的一个实施例中，根据所述第一信息获取所述目标建筑的所述空间模型，包括：根据所述第一类别信息设定相应的所述目标结构的属性参数；根据所述第一尺寸信息生成相应的所述目标结构的空间结构；根据所述第二位置信息、所述第二位姿信息、所述属性参数和所述空间结构获取所述空间模型。
[0008]一种目标建筑的3D模型构建系统，包括：第一获取模块，所述第一获取模块用于控制移动机器人在目标建筑中移动，并在移动过程中获取所述目标建筑的场景信息，以及从不同角度获取所述目标建筑中目标设备的多张目标检测图像；第一构建模块，所述第一构建模块用于采用SLAM算法根据所述场景信息构建相应的环境地图；第二获取模块，所述第二获取模块用于对所述环境地图进行稠密化处理以获取相应的稠密地图，并获取所述目标设备在所述稠密地图中的第一位置信息和第一位姿信息；第三获取模块，所述第三获取模块用于根据所述稠密地图分割出所述目标建筑的目标结构，并获取所述目标结构的第一信息；第四获取模块，所述第四获取模块用于根据所述第一信息获取所述目标建筑的空间模型；第五获取模块，所述第五获取模块用于根据多张所述目标检测图像获取相应的所述目
标设备的第一3D模型；第二构建模块，所述第二构建模块用于根据所述第一位置信息和所述第一位姿信息将所述第一3D模型导入所述空间模型中，以构建所述目标建筑的第二3D模型。
[0009]一种计算机设备，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计算机程序时，实现上述的目标建筑的3D模型构建方法。
[0010]一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的目标建筑的3D模型构建方法。
[0011]本专利技术的有益效果：
[0012]本专利技术能够实现全自动的目标建筑的3D建模，无需人工参与，因此，大大提高了建模的效率，降低了成本。
附图说明
[0013]图1为本专利技术实施例的目标建筑的3D模型构建方法的流程图；
[0014]图2为本专利技术实施例的目标建筑的3D模型构建系统的方框示意图。
具体实施方式
[0015]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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，都属于本专利技术保护的范围。
[0016]图1是根据本专利技术实施例的目标建筑的3D模型构建方法的流程图。
[0017]如图1所示，本专利技术实施例的目标建筑的3D模型构建方法，可包括以下步骤：
[0018]S1，控制移动机器人在目标建筑中移动，并在移动过程中获取目标建筑的场景信息，以及从不同角度获取目标建筑中目标设备的多张目标检测图像。
[0019]具体而言，移动机器人上可设置激光雷达、视觉系统等多种传感器，便于在目标建筑中自主/受控移动，并采集各类视觉数据。具体地，可采集目标建筑的场景信息，以及从不同角度采集目标建筑中目标设备的多张目标检测图像。其中，目标建筑可为工厂厂区、车间等。
[0020]S2，采用SLAM算法根据场景信息构建相应的环境地图。
[0021]具体而言，移动机器人在运动过程中，可不断地进行场景信息的获取。此时，一方面可通过SLAM(Simultaneous Localization And Mapping，即时定位与地图构建)算法把该场景信息制作成新的环境地图，另一方面可从环境信息中提取出特征信息，并与已有的特征信息进行匹配工作，从匹配的结果中估算出移动机器人的位姿。最后，可根据该位姿将局部地图增量式构建到全局地图中，从而形成相应的环境地图。
[0022]S3，对环境地图进行稠密化处理以获取相应的稠密地图，并获取目标设备在稠密地图中的第一位置信息和第一位姿信息。
[0023]具体而言，在工业元宇宙的建模工作中，稠密地图为语义分析和建模提供了重要的辅助信息，因此，可通过根据场景信息生成精确的稀疏空间地图(即环境地图)，来弥补直接用视觉生成稠密地图的漂移和累计误差的问题，在稀疏地图的基础上，利用特征匹配和
空间插值的方式完成地图的稠密化处理，通过将精度和稠密程度问题解耦的方式，分两步生成相应的稠密地图，并获取目标设备在稠密地图中的第一位置信息和第一位姿信息。
[0024]S4，根据稠密地图分割出目标建筑的目标结构，并获取目标结构的第一信息。
[0025]具体而言，可先根据稠密地图分割出目标建筑的目标结构，例如，工厂车间的墙体、地面和天花板等结构，并获取相应的目标结构的第一信息，其中，该第一信息可包括第一尺寸信息(例如，长、宽、高等关键尺寸)、第一类别信息(例如，目标结构的名称)、第二位置信息和第二位姿信息。
[0026]S5，根据第一信息获取目标建筑的空间模型。
[0027]在本专利技术的一个实施例中，根据第一信息获取目标建筑的空间模型，包括：根据第一类别信息设定相应的目标结构的属性参数；根据第一尺寸信息生成相应的目标结构的空间结构；根据第二位置信息、第二位姿信息、属性参数和空间结构获取空间模型。
[0028]具体而言，可利用3D建模软件的参数化建模功能，通过解析目标结构的第一信息作为关键参数输入，从而根据目标结构的第一类别信息自动设定相应的目标本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种目标建筑的3D模型构建方法，其特征在于，包括以下步骤：控制移动机器人在目标建筑中移动，并在移动过程中获取所述目标建筑的场景信息，以及从不同角度获取所述目标建筑中目标设备的多张目标检测图像；采用SLAM算法根据所述场景信息构建相应的环境地图；对所述环境地图进行稠密化处理以获取相应的稠密地图，并获取所述目标设备在所述稠密地图中的第一位置信息和第一位姿信息；根据所述稠密地图分割出所述目标建筑的目标结构，并获取所述目标结构的第一信息；根据所述第一信息获取所述目标建筑的空间模型；根据多张所述目标检测图像获取相应的所述目标设备的第一3D模型；根据所述第一位置信息和所述第一位姿信息将所述第一3D模型导入所述空间模型中，以构建所述目标建筑的第二3D模型。2.根据权利要求1所述的目标建筑的3D模型构建方法，其特征在于，所述第一信息包括所述目标结构的第一类别信息、第一尺寸信息、第二位置信息和第二位姿信息。3.根据权利要求2所述的目标建筑的3D模型构建方法，其特征在于，根据所述第一信息获取所述目标建筑的所述空间模型，包括：根据所述第一类别信息设定相应的所述目标结构的属性参数；根据所述第一尺寸信息生成相应的所述目标结构的空间结构；根据所述第二位置信息、所述第二位姿信息、所述属性参数和所述空间结构获取所述空间模型。4.一种目标建筑的3D模型构建系统，其特征在于，包括：第一获取模块，所述第一获取模块用于控制移动机器...

【专利技术属性】
技术研发人员：王莹，马元巍，潘正颐，侯大为，倪文渊，
申请(专利权)人：常州微亿智造科技有限公司，
类型：发明
国别省市：