【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及数据处理，尤其涉及一种点云立体框绘制方法、装置和存储介质。
技术介绍
1、在点云数据的标注过程中，为了提供完整、可视化、一致的目标对象的描述，并为后续的计算机视觉任务和算法开发提供便利，需要用立方体框将标注对象框中，通常会要求立方体框和标注对象紧密贴合。
2、传统的立体框标注方法，包括：以人工的形式绘制一个立体框；分别调整立体框的每个边，以使立体框与标注对象贴合。
3、然而，面对成百上千份点云数据或者目标对象形状复杂，如果依靠人工形式绘制立体框，工作量庞大，会导致立体框绘制效率较低的问题。
技术实现思路
1、鉴于此，本专利技术实施例提供了一种点云立体框绘制方法、装置和存储介质，以消除或改善现有技术中存在的一个或更多个缺陷。解决面对成百上千份点云数据或者目标对象形状复杂，如果依靠人工形式绘制立体框，工作量庞大，会导致立体框绘制效率较低的问题。
2、本专利技术的一个方面提供了一种点云立体框绘制方法，该方法包括以下步骤：
3、将目标对象对应的点云数据投影到投影平面，得到投影点和对应的二维位置坐标；
4、基于二维位置坐标构建二维凸包；
5、在二维凸包的边中确定出当前支撑边；
6、以当前支撑边为边界，构建贴合当前支撑边的待选矩形；
7、确定待选矩形的四个支撑点；
8、按照预设评价策略确定待选矩形对应的评价值；
9、将每个支撑点为起始点的下一条边作为待选支撑边，
10、将旋转角度中的最小旋转角度对应的待选支撑边确定为目标支撑边，并使当前支撑边迭代为目标支撑边，执行以当前支撑边为边界，构建贴合当前支撑边的待选矩形的步骤，遍历二维凸包的边；
11、在遍历完成二维凸包的边的情况下，基于多个待选矩形对应的评价值，在多个待选矩形中确定出目标矩形；
12、基于目标矩形绘制点云立体框。
13、可选地，旋转角度、当前支撑边和当前支撑边旋转到的待选支撑边之间的关系表示为：
14、
15、其中，d表示当前支撑边的一个单位向量；表示单位向量长度；表示当前支撑边旋转到待选支撑边所需要的旋转角度；e表示待选支撑边的向量。
16、可选地，预设评价策略包括距离评价策略或者面积评价策略。
17、可选地，在预设评价策略为距离评价策略的情况下，按照预设评价策略确定待选矩形对应的评价值，包括：
18、确定待选矩形内的投影点到待选矩形的边的最短垂直距离的和；
19、将最短垂直距离的和确定为待选矩形对应的评价值。
20、可选地，执行以当前支撑边为边界，构建贴合当前支撑边的待选矩形的步骤，遍历二维凸包的边，包括：
21、在二维凸包已遍历过的边中存在与当前支撑边平行的边的情况下，将当前支撑边确定为已遍历过的边。
22、可选地，基于二维位置坐标确定二维凸包，包括：
23、基于二维位置坐标，在投影点中确定出四个极值点；
24、将四个极值点连接得到四边形；四边形用于将在四边形外的投影点分割成四个分割区域；
25、将分割区域中的投影点按照横坐标进行排序；
26、通过预设扫描算法对分割区域中的投影点进行筛选，得到凸包点；
27、将凸包点与和极值点合并，得到二维凸包。
28、可选地，通过预设扫描算法对分割区域中的投影点进行筛选，得到凸包点之前，还包括：
29、在分割区域中的投影点数量大于预设点数阈值的情况下，在分割区域内的投影点中确定出四个极值点并连接成四边形，以将分割区域分割。
30、可选地，目标对象位于目标区域内；将目标对象对应的点云数据投影到投影平面，得到投影点对应的二维位置坐标之前，还包括：
31、获取目标区域的地面点云数据；
32、基于地面点云数据和预设拟合算法，拟合得到目标区域地面的拟合平面；
33、基于拟合平面的法向量计算得到俯仰角；
34、通过俯仰角对拟合平面进行调整，得到投影平面。
35、本专利技术的另一方面提供了一种点云立体框绘制装置，该装置包括：处理器和存储器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机指令，当所述计算机指令被处理器执行时该装置实现上述点云立体框绘制方法的步骤。
36、本专利技术的另一方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现上述点云立体框绘制方法的步骤。
37、本专利技术的有益效果至少是：
38、本专利技术的点云立体框绘制方法、装置和存储介质，能够解决面对成百上千份点云数据或者目标对象形状复杂，如果依靠人工形式绘制立体框，工作量庞大，会导致立体框绘制效率较低的问题。在点云数据在投影平面上对应的投影点中构建二维凸包，并基于二维凸包的边确定多个待选矩形，按照预设拼接策略确定每个待选矩形的评价值，基于评价值确定目标矩形并绘制立体框，无需以人工的形式绘制立体框，从而提高了立体框的绘制效率，同时提高了立体框绘制的准确性。
39、进一步地，使用目标对象所在的目标区域的地面构建投影平面，以替代使用水平面作为投影平面，再使用投影平面法向量计算得到的俯仰角调整投影平面，提高了投影平面的准确性，从而进一步提高了点云立体框绘制的准确性。
40、进一步地，在使用凸包算法对投影点进行筛选之前，对投影点所在的区域进行区域划分并去除非必要的投影点，以降低计算复杂度，从而降低计算资源的消耗，提高计算效率。
41、进一步地，在遍历二维凸包的边的过程中，在遇到平行边的时仅计算一次，并同时将两条平行边加到已遍历的边，从而降低计算次数，提高遍历的效率，进而提高点云立体框的绘制效率。
42、进一步地，在目标对象只有部分方向的表面可以被看到且点云数据中生成的点集中于这些部分表面的情况下，使用最短垂直距离的和作为评价值确定目标矩形绘制立体框，能够较好拟合出立体框的水平方向，从而进一步提高立体框绘制的准确率。
43、本专利技术的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本专利技术的实践而获知。本专利技术的目的和其它优点可以通过在说明书以及附图中具体指出的结构实现到并获得。
44、本领域技术人员将会理解的是，能够用本专利技术实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本专利技术能够实现的上述和其他目的。
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1.一种点云立体框绘制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的点云立体框绘制方法，其特征在于，所述旋转角度、所述当前支撑边和所述当前支撑边旋转到的待选支撑边之间的关系表示为：
3.根据权利要求1所述的点云立体框绘制方法，其特征在于，所述预设评价策略包括距离评价策略或者面积评价策略。
4.根据权利要求3所述的点云立体框绘制方法，其特征在于，在所述预设评价策略为距离评价策略的情况下，所述按照预设评价策略确定所述待选矩形对应的评价值，包括：
5.根据权利要求1所述的点云立体框绘制方法，其特征在于，所述执行所述以所述当前支撑边为边界，构建贴合所述当前支撑边的待选矩形的步骤，遍历所述二维凸包的边，包括：
6.根据权利要求1所述的点云立体框绘制方法，其特征在于，所述基于所述二维位置坐标确定二维凸包，包括：
7.根据权利要求5所述的点云立体框绘制方法，其特征在于，所述通过预设扫描算法对所述分割区域中的投影点进行筛选，得到凸包点之前，还包括：
8.根据权利要求1所述的点云立体框绘制方法，其
9.一种点云立体框绘制装置，包括处理器和存储器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机指令，当所述计算机指令被处理器执行时该装置实现如权利要求1至8中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种点云立体框绘制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的点云立体框绘制方法，其特征在于，所述旋转角度、所述当前支撑边和所述当前支撑边旋转到的待选支撑边之间的关系表示为：
3.根据权利要求1所述的点云立体框绘制方法，其特征在于，所述预设评价策略包括距离评价策略或者面积评价策略。
4.根据权利要求3所述的点云立体框绘制方法，其特征在于，在所述预设评价策略为距离评价策略的情况下，所述按照预设评价策略确定所述待选矩形对应的评价值，包括：
5.根据权利要求1所述的点云立体框绘制方法，其特征在于，所述执行所述以所述当前支撑边为边界，构建贴合所述当前支撑边的待选矩形的步骤，遍历所述二维凸包的边，包括：
6.根据权利要求1所述的点云立体框绘制方法，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈鑫，
申请(专利权)人：北京恺望数据科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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