一种基于神经辐射场的智慧渔场水下鱼体三维重建方法技术

一种基于神经辐射场的智慧渔场水下鱼体三维重建方法，包括如下步骤：S1、通过相机获取渔场水下鱼类个体的可见光图像数据；S2、计算可见光图像对应的相机内外参数；S3、构建智慧渔场水下鱼体神经辐射场模型；S4、将获取的可见光图像数据及对应的相机内外参数作为训练数据，训练水下鱼体神经辐射场模型；训练中通过基于水下光线传播衰减系数的神经辐射场体绘制方法计算出对应视角下的预测图像；S5、利用训练好的水下鱼体神经辐射场模型进行鱼体三维重建。通过在神经辐射场体渲染方法中引入水下光线传播衰减因素，可有效模拟光在水中传播时的衰减特性，该方法能够更好地适应水下环境，显著提高水下环境中鱼体的三维重建的精度和真实感。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机视觉和三维重建技术，特别是涉及一种基于神经辐射场的智慧渔场水下鱼体三维重建方法。

技术介绍

1、在智慧渔场数字孪生任务中，鱼类个体的数字孪生三维重建是鱼类行为分析、鱼类生长和健康监测的基础。现有鱼类三维重建方法主要包括手工重建法、主动式三维重建法，和被动式三维重建法。其中，手工重建法通常由专业重建师参考鱼类的形态特征和解剖结构，在计算机辅助设计软件中进行模型建立；主动式三维重建方法往往通过激光雷达、结构光等对静态的鱼体进行三维扫描完成三维重建；被动式三维重建方法通过采集静态的鱼体照片和特征提取匹配等算法完成三维重建。

2、手工重建法重建鱼体的流程通常包括数据收集、模型设计和模型修正几个主要步骤。①首先，收集鱼类的解剖学数据和形态特征，例如身体比例、鳞片排列、鳍的形状等。②然后，使用三维重建软件，如 maya、3ds max 等，根据收集到的数据手工建立鱼类的三维模型，包括构建基本的几何体和添加细节的过程。③接着，对模型的材质、纹理等进行调整和修正，确保模型与实际鱼类形态尽可能相符。④ 最后，根据需要对模型进行修正和优化，以获本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于神经辐射场的智慧渔场水下鱼体三维重建方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的基于神经辐射场的智慧渔场水下鱼体三维重建方法，其特征在于，步骤S2中，对所采集的图像进行特征点提取、匹配和三维点云构建，计算每一张图像对应的相机外参数及内参数，所述外参数包括相机的位置和姿态，所述内参数包括焦距、畸变系数。

3.如权利要求1或2所述的基于神经辐射场的智慧渔场水下鱼体三维重建方法，其特征在于，步骤S3中，构建一个包含多层全连接层的神经网络作为水下鱼体神经辐射场模型，输入为三维空间中任意采样点的空间位置和从相机到该点的观察方向，输出为采样点的颜色和密...

【技术特征摘要】

1.一种基于神经辐射场的智慧渔场水下鱼体三维重建方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的基于神经辐射场的智慧渔场水下鱼体三维重建方法，其特征在于，步骤s2中，对所采集的图像进行特征点提取、匹配和三维点云构建，计算每一张图像对应的相机外参数及内参数，所述外参数包括相机的位置和姿态，所述内参数包括焦距、畸变系数。

3.如权利要求1或2所述的基于神经辐射场的智慧渔场水下鱼体三维重建方法，其特征在于，步骤s3中，构建一个包含多层全连接层的神经网络作为水下鱼体神经辐射场模型，输入为三维空间中任意采样点的空间位置和从相机到该点的观察方向，输出为采样点的颜色和密度。

4.如权利要求3所述的基于神经辐射场的智慧渔场水下鱼体三维重建方法，其特征在于，步骤s3中，构建一个包含10层全连接层的神经辐射场模型神经网络，其中前9层为256维，第10层为128维，层级间采用非线性激活函数relu。

5.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈波，付焘，许贵林，孔庆磊，魏小峰，邬满，张亚民，刘健，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院，
类型：发明
国别省市：