【技术实现步骤摘要】
本申请涉及数据处理，特别是涉及一种三维重建方法和装置、设备、存储介质。
技术介绍
1、近年来，3d点云矢量化建模越来越有吸引力，矢量化模型由于其轻量级计算机辅助设计(cad)风格表示而在减少计算和内存开销方面具有相当大的优势，受到各种应用程序的青睐例如渲染、模拟、导航和建筑信息模型(bim)等。重建3d多边形矢量化模型最流行的方法包括两个步骤：平面基元的提取和多边形矢量化模型重建。平面基元由一组内部3d点和对应的支撑平面表示。所有平面基元都是从输入的3d点云中提取得到的。在提取到平面基元之后，一般都是按照一个方向对包含平面的空间进行划分，然后根据划分后的空间进行三维重建，但是这种根据空间划分方式可能会导致空间划分不准确，导致三维重建得到的三维模型不够精确。
技术实现思路
1、本申请至少提供一种三维重建方法和装置、设备、存储介质。
2、本申请提供了一种三维重建方法，包括：对三维点云或三维网格进行平面提取，得到多个平面，三维点云或三维网格为关于目标对象或目标场景的点云或网格；基于各平面的面积以及各平面之间的相对位置关系，对目标空间进行空间划分，得到空间划分结果，目标空间包括各平面所覆盖的空间区域；利用空间划分结果对目标对象或目标场景进行三维重建，得到目标对象或目标场景的矢量化模型。
3、在上述方案中，通过先对三维点云或三维网格进行平面提取得到多个平面之后，根据各平面的面积以及各平面之间的相对位置关系对包含各平面的目标空间进行空间划分，相对于按照一个方向进行划分进
4、在一些实施例中，基于各平面的面积以及各平面之间的相对位置关系，对目标空间进行空间划分，得到空间划分结果，包括：对每一待分割空间，执行如下分割操作：确定待分割空间中各平面的分割分数，待分割空间为目标空间或对目标空间进行n次划分得到的子空间，n大于或等于1，每一平面的分割分数与该平面的面积和该平面与待分割空间中其他平面之间的相对位置关系相关；基于各平面的分割分数，从待分割空间内的各平面中选择至少一个平面作为目标平面；利用目标平面对待分割空间进行空间划分，得到待分割空间对应的下一级待分割空间；响应于下一级待分割空间满足停止空间划分条件，停止进行空间划分并将已执行的分割操作所获得的划分结果作为空间划分结果。
5、在上述方案中，将目标空间或目标空间划分得到的第n级子空间作为待分割空间，然后通过待分割空间中平面各自的面积以及各平面之间的相对位置关系，确定各平面的分割分数，然后利用分割分数确定对待分割空间进行划分的目标平面，综合考虑平面的位置关系和大小来选取最合适的平面插入顺序，更加高效地划分空间。
6、在一些实施例中，利用目标平面对待分割空间进行空间划分，得到待分割空间对应的下一级待分割空间，包括：将待分割空间内除目标平面以外的其他平面划分至各下一级待分割空间。
7、在上述方案中，通过在空间划分之后，将待分割空间内除了目标平面以外的其他平面划分至各下一级待分割空间，能够方便后续根据各下一级待分割空间中的平面对下一级待分割空间进行划分。
8、在一些实施例中，将待分割空间内除目标平面以外的其他平面划分至各下一级待分割空间，包括：将处于目标平面第一侧的平面，划分至处于目标平面第一侧的下一级待分割空间，以及，将处于目标平面第二侧的平面，划分至处于目标平面第二侧的下一级待分割空间，目标平面的第一侧与目标平面的第二侧相对；将与目标平面相交的平面同时划分至目标平面第一侧的下一级待分割空间以及目标平面第二侧的下一级待分割空间。
9、在上述方案中，通过根据各平面与目标平面之间相对位置关系将各平面划分至对应的下一级待分割空间，能够更准确地将平面划分到下一级待分割空间中。
10、在一些实施例中，确定待分割空间中各平面的分割分数，包括：对于每一平面，确定待分割空间中与平面相交的第一平面数量、处于平面第一侧的第二平面数量以及处于平面第二侧的第三平面数量，平面的第一侧与平面的第二侧相对；对第一平面数量、第二平面数量以及第三平面数量进行加权融合，得到关于平面的位置分数；以及，基于平面的面积以及三维点云对应的平面总数，确定平面的面积分数；基于位置分数和面积分数，得到平面的分割分数。
11、在上述方案中，因为有的平面可能处于目标空间中的中心位置或有个平面可能处于目标空间中的边缘位置，有的平面的面积较大，有的平面的面积较小，通过观测与平面相交的平面数量以及处于平面两侧的平面数量，能够确定该平面在所有平面中是否处于重要位置，通过考量各平面是否处于重要位置和各平面的面积大小，确定各平面划分空间的次序，使得空间划分更为高效、准确。
12、在一些实施例中，对第一平面数量、第二平面数量以及第三平面数量进行加权融合，得到关于平面的位置分数，包括：确定第二平面数量与第三平面数量的第一差值，以及第一差值与第一权重之间的第一乘积、第一平面数量与第二权重之间的第二乘积；将第一乘积与第二乘积之和作为位置分数。
13、在上述方案中，通过对第一平面数量、第二平面数量以及第三平面数量进行加权融合，能够得到更为准确的位置分数。
14、在一些实施例中，面积分数为平面的归一化面积与平面总数的乘积，基于位置分数和面积分数，得到平面的分割分数，包括：将面积分数与位置分数之差，作为分割分数。
15、在上述方案中，通过考量单个平面的面积以及待分割空间中包含的平面的数量确定面积分数，然后结合该平面的位置分数，能够确定更为准确的分割分数。
16、在一些实施例中，在基于各平面的面积以及各平面之间的相对位置关系，对目标空间进行空间划分，得到空间划分结果之前，方法还包括：对于每一平面，确定处于平面第一侧的第二平面，处于平面第二侧的第三平面以及除第一平面和第二平面之外的平面作为与平面相交的第一平面，得到平面与其他平面之间的相对位置关系；将相对位置关系存储至内存中以便后续调用。
17、在上述方案中，通过先确定各平面的相对位置关系并存储至内存中，方便后续计算各平面的分割分数时无需重复确定各平面之间的相对位置关系，减少计算开销。
18、在一些实施例中，在基于各平面的面积以及各平面之间的相对位置关系，对目标空间进行空间划分，得到空间划分结果之前，方法还包括：分别确定各平面的相邻平面；对于每一平面，将平面的初始边界朝向平面的相邻平面方向进行扩展，并将平面与各相邻平面的交点作为平面的新边界。
19、在上述方案中，通过参考各平面的相邻平面对各平面进行扩展，之后利用扩展之后的平面进行空间划分，使得扩展之后的平面面积和各平面之间的相对位置关系更为清晰，使得之后的空间划分结果更为准确。
20、在一些实施例中，分别确定各平面的相邻平面，包括：分别确定各平面与其他平面的内点之间的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种三维重建方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于各所述平面的面积以及各所述平面之间的相对位置关系，对目标空间进行空间划分，得到空间划分结果，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述利用所述目标平面对所述待分割空间进行空间划分，得到所述待分割空间对应的下一级待分割空间，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述待分割空间内除所述目标平面以外的其他平面划分至各所述下一级待分割空间，包括：
5.根据权利要求2至4中任意一项所述的方法，其特征在于，所述确定所述待分割空间中各所述平面的分割分数，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对所述第一平面数量、第二平面数量以及所述第三平面数量进行加权融合，得到关于所述平面的位置分数，包括：
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述面积分数为所述平面的归一化面积与所述平面总数的乘积，所述基于所述位置分数和所述面积分数，得到所述平面的分割分数，包括：
8.根据权利要求1至7
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的方法，其特征在于，在所述基于各所述平面的面积以及各所述平面之间的相对位置关系，对目标空间进行空间划分，得到空间划分结果之前，所述方法还包括：
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述分别确定各所述平面的相邻平面，包括：
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述将所述平面的初始边界朝向所述平面的相邻平面方向进行扩展，包括：
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述将所述平面的初始边界朝向所述平面的相邻平面方向进行扩展，并将所述平面与各所述相邻平面的交点作为所述平面的新边界，包括：
13.一种三维重建装置，其特征在于，包括：
14.一种电子设备，其特征在于，包括相互耦接的存储器和处理器，所述处理器用于执行所述存储器中存储的程序指令，以实现权利要求1至12任一项所述的三维重建方法。
15.一种计算机可读存储介质，其上存储有程序指令，其特征在于，所述程序指令被处理器执行时实现权利要求1至12任一项所述的三维重建方法。
...【技术特征摘要】
1.一种三维重建方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于各所述平面的面积以及各所述平面之间的相对位置关系，对目标空间进行空间划分，得到空间划分结果，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述利用所述目标平面对所述待分割空间进行空间划分，得到所述待分割空间对应的下一级待分割空间，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述待分割空间内除所述目标平面以外的其他平面划分至各所述下一级待分割空间，包括：
5.根据权利要求2至4中任意一项所述的方法，其特征在于，所述确定所述待分割空间中各所述平面的分割分数，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对所述第一平面数量、第二平面数量以及所述第三平面数量进行加权融合，得到关于所述平面的位置分数，包括：
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述面积分数为所述平面的归一化面积与所述平面总数的乘积，所述基于所述位置分数和所述面积分数，得到所述平面的分割分数，包括：
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的方法，其特征在于，在所述基于各所述平面的面积以及各...
【专利技术属性】
技术研发人员：余亦豪，项骁骏，姜翰青，章国锋，
申请(专利权)人：浙江商汤科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：
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