【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及计算机，尤其涉及一种基于机器视觉的港口三维模型构建方法和电子设备。
技术介绍
1、数字孪生作为信息物理系统(cyber-physical systems，cps)的关键技术，已在工业制造领域取得显著进展。数字孪生通过创建物理实体的虚拟副本，实时更新数据并保持与物理实体同步，为分析、预测和诊断等操作提供支持。
2、数字孪生几何模型资产库是共享、存储和管理几何模型资源的关键平台。数字孪生场景构建过程中，几何模型的构建是必不可少的一步。
3、目前，场景几何建模主要是建模人员根据cad图纸、现场照片和无人机航拍等资料，使用3dmax或maya等建模软件进行三维建模，完成后得到3d模型勾线图，再用渲染工具得到对应的白模模型。美术人员根据现场照片等细节信息制作模型材质。unity3d引擎开发人员将模型、材质加载到开发环境下，使用3d引擎将材质贴到模型上，使得模型看起来和真实物体一样。根据cad图纸、现场照片和无人机航拍等资料，将三维模型摆放在三维场景上，得到等比例的三维孪生场景。
4、然而，由于部分cad图纸涉密，不能完全拿到，更多的依靠现场照片或大概尺寸信息等信息，由项目建模人员花费大量的时间和精力手工完成三维建模工作。每一个物体的建模都要经过数据收集、绘制勾线图、渲染白模型、制作模型材质和材质敷贴这些流程，这都需要专业的建模人员才能完成这些工作。随着工程规模的扩大，项目建模人员的工作量是巨大的，这会对项目工程的开发周期、后期推广、扩展和维护产生不利的影响。
技
1、(一)要解决的技术问题
2、鉴于现有技术的上述缺点、不足，本专利技术提供一种基于机器视觉的港口三维模型构建方法，其解决了现有技术中存在着的建模人员的工作量较大的技术问题。
3、(二)技术方案
4、为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：
5、第一方面，本专利技术实施例提供一种基于机器视觉的港口三维模型构建方法，该港口三维模型构建方法应用于电子设备；该港口三维模型构建方法包括：获取采集到的港口图像；从港口图像中分割出只包含需要建模的物体的中间图像；根据中间图像，生成一组几何一致的多视角图像；基于一组几何一致的多视角图像，构建与需要建模的物体对应的三维白模型；对三维白模型进行着色和纹理映射，得到构建好的三维模型。
6、在一个可能的实施例中，从港口图像中分割出需要建模的物体，包括：将港口图像输入到预先训练好的改进sam模型中进行分割处理，得到分割掩码图；将分割掩码图和港口图像对应位置的像素值相加，得到中间图像。
7、在一个可能的实施例中，改进sam模型包括输入模块和输出模块；
8、其中，输入模块包括第九输入残差块、第十输入残差块和第十一输入残差块；输出模块包括第一输出残差块、第二输出残差块和第三输出残差块，第九输入残差块通过第一注意力模块和第三输出残差块连接，第十输入残差块通过第二注意力模块和第二输出残差块连接，第十一输入残差块通过第三注意力模块和第一输出残差块连接。
9、在一个可能的实施例中，改进sam模型进一步包括中间模块，中间模块包括依次连接的第一中间残差块、第四注意力模块和第二中间残差块。
10、在一个可能的实施例中，根据中间图像，生成一组几何一致的多视角图像，包括：将中间图像输入到预先训练好的zero123++模型中，得到一组几何一致的多视角图像。
11、在一个可能的实施例中，基于一组几何一致的多视角图像，构建与需要建模的物体对应的三维白模型，包括：将一组几何一致的多视角图像输入到预先训练好的改进pixel2mesh++模型中，以生成三维白模型。
12、在一个可能的实施例中，改进pixel2mesh++模型是通过将原始pixel2mesh++模型中的用于提取图像特征的vgg16网络替换成res50网络后得到的。
13、在一个可能的实施例中，对三维白模型进行着色和纹理映射，得到构建好的三维模型，包括：将三维白模型输入到预先训练好的texture模型中，以得到构建好的三维模型。
14、第二方面，本申请实施例提供了一种存储介质，该存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行第一方面或第一方面的任一可选的实现方式所述的方法。
15、第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当所述电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行第一方面或第一方面的任一可选的实现方式所述的方法。
16、第四方面，本申请提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的方法。
17、(三)有益效果
18、本专利技术的有益效果是：
19、本申请提出了一种基于机器视觉的港口三维模型构建方法和电子设备，通过获取采集到的港口图像，以及从港口图像中分割出只包含需要建模的物体的中间图像，以及根据中间图像，生成一组几何一致的多视角图像，以及基于一组几何一致的多视角图像，构建与需要建模的物体对应的三维白模型，以及对三维白模型进行着色和纹理映射，得到构建好的三维模型，从而可为单张单目照片图像中的指定物体完成三维建模，大大缩短三维建模的时间，减少建模人员的工作量。
20、为使本申请实施例所要实现的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
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1.一种基于机器视觉的港口三维模型构建方法，其特征在于，所述港口三维模型构建方法应用于电子设备；所述港口三维模型构建方法包括：
2.根据权利要求1所述的港口三维模型构建方法，其特征在于，所述从所述港口图像中分割出需要建模的物体，包括：
3.根据权利要求2所述的港口三维模型构建方法，其特征在于，所述改进SAM模型包括输入模块和输出模块；
4.根据权利要求3所述的港口三维模型构建方法，其特征在于，所述改进SAM模型进一步包括中间模块，所述中间模块包括依次连接的第一中间残差块、第四注意力模块和第二中间残差块。
5.根据权利要求1所述的港口三维模型构建方法，其特征在于，所述根据所述中间图像，生成一组几何一致的多视角图像，包括：
6.根据权利要求1所述的港口三维模型构建方法，其特征在于，所述基于所述一组几何一致的多视角图像，构建与所述需要建模的物体对应的三维白模型，包括：
7.根据权利要求6所述的港口三维模型构建方法，其特征在于，所述改进Pixel2Mesh++模型是通过将原始Pixel2Mesh++模型中的用于提取图
8.根据权利要求1所述的港口三维模型构建方法，其特征在于，所述对所述三维白模型进行着色和纹理映射，得到构建好的三维模型，包括：
9.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1-8任一所述的基于机器视觉的港口三维模型构建方法。
10.一种电子设备，包括处理器、存储器及存储在存储器上的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序以实现如权利要求1-8任一所述的基于机器视觉的港口三维模型构建方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的港口三维模型构建方法，其特征在于，所述港口三维模型构建方法应用于电子设备；所述港口三维模型构建方法包括：
2.根据权利要求1所述的港口三维模型构建方法，其特征在于，所述从所述港口图像中分割出需要建模的物体，包括：
3.根据权利要求2所述的港口三维模型构建方法，其特征在于，所述改进sam模型包括输入模块和输出模块；
4.根据权利要求3所述的港口三维模型构建方法，其特征在于，所述改进sam模型进一步包括中间模块，所述中间模块包括依次连接的第一中间残差块、第四注意力模块和第二中间残差块。
5.根据权利要求1所述的港口三维模型构建方法，其特征在于，所述根据所述中间图像，生成一组几何一致的多视角图像，包括：
6.根据权利要求1所述的港口三维模型构建方法，其特征在于，所述基于所述一组几何一...
【专利技术属性】
技术研发人员：邵斌，董波，肖同发，金孜，王硕，陈立昌，
申请(专利权)人：中数科技青岛有限公司，
类型：发明
国别省市：
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