一种基于神经辐射场的矿井图像三维重建方法技术

技术编号:41905037 阅读:16 留言:0更新日期:2024-07-05 14:10
本发明专利技术公开了一种基于神经辐射场的矿井图像三维重建方法,包括以下步骤:步骤一,获取矿井图像并将其转换为图像流,利用导向滤波过滤不同步的图像流;步骤二,建立基于神经辐射场的三维重建网络,该网络包括:时空特征分解与融合模块、隐式神经表示模块和体渲染模块,并通过损失函数进行训练;步骤三,对图像流进行特征提取与配准,并获取相机位姿信息;步骤四,利用训练好的神经辐射场模型对矿井图像与生成的位姿信息进行光线采样、体素渲染,并对渲染后矿井图像做表面建模处理,完成矿井图像的三维重建。本发明专利技术有效降低了内存占用并提高了矿井目标重构实时性,提升了矿井图像神经辐射场渲染的速度与三维重建模型的精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及矿井数字孪生目标重构、视觉图像三维重建与人工智能,具体为一种基于神经辐射场的矿井图像三维重建方法


技术介绍

1、煤矿井下虚拟场景的目标重建是数字矿山、智慧矿山的关键技术,其融合了井下数据采集、传感器、人工智能与空间分析技术,可应用于矿井智能开采、应急救援和矿井数字孪生等领域。传统的矿井虚拟场景三维重建方法多使用激光扫描仪进行模型重建,此方法比较成熟,但相较于新兴的基于视觉的深度学习重建方法具有操作复杂、对设备要求高等缺点。基于视觉的三维重建技术可以通过单目、双目或者多目相机从不同角度拍摄目标场景的图像,并根据图像之间的运动关系求解出相机的参数,最终恢复目标场景的三维结构信息。该技术适用场景广泛、成本较低且智能化程度高的应用场景,因此,研究基于机器视觉的三维重建技术具有重要的理论意义和实用价值。

2、神经辐射场(nerf)是一种基于视觉的多视角重建算法,神经辐射场重建技术需要使用环绕场景采集的图像及其所在场景中的位置。若采集的图像足够稠密,利用神经辐射场可以生成照片级真实度的场景图像。但神经辐射场的重建方法只能生成基于隐式表示的渲本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于神经辐射场的矿井图像三维重建方法,用于矿井数字孪生构建与目标重构,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,算法实现过程中的位置编码包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤2所述的时空特征分解与融合模块采用以下光线采样模型:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤2所述的时空特征分解与融合模块,其算法步骤包括:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤2所述的损失函数,包括:

【技术特征摘要】

1.一种基于神经辐射场的矿井图像三维重建方法,用于矿井数字孪生构建与目标重构,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,算法实现过程中的位置编码包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员:张帆贾源
申请(专利权)人:中国矿业大学北京
类型:发明
国别省市:

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