一种结构化场景并行多平面-直线并行提取方法及系统技术方案

技术编号:43136437 阅读:22 留言:0更新日期:2024-10-29 17:41
该发明专利技术涉及计算机视觉和图像处理领域,专注于结构化场景中多平面和直线的提取方法及系统。适用领域包括自动驾驶、机器人导航和3D重建,需要从三维点云数据中提取线面几何结构。所解决的技术问题是当前方法在提取多平面和直线时存在计算效率低、对噪声敏感及并行处理方面性能不佳等问题。提出一种结构化场景并行多平面‑直线并行提取方法及系统,该发明专利技术通过深度相机获取深度图像并转换为三维点云,将点云分割为矩形区域,并基于深度值自适应选择搜索范围,采用非线性模型调整搜索范围以适应不同距离情况,在四个方向上搜索符合条件的像素,进而将局部表面片段转换为数学模型以提取局部平面,并提取局部直线片段,可提高特征提取的速度和抗噪能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机视觉和图像处理领域,特别是涉及一种结构化场景的多平面与直线提取方法及相应的系统实现;其应用范围包括但不限于自动驾驶、机器人导航、以及3d重建等需要从三维点云数据中提取几何结构的场景。


技术介绍

1、随着计算机视觉技术的发展,从三维点云数据中提取场景的几何结构成为一个关键研究领域。特别是在结构化场景中,如室内环境、城市街景等,准确提取平面和直线并进行多平面-直线并行提取具有重要意义。这些几何结构信息不仅有助于提高环境理解和物体识别的精度,还能够为三维建模和虚拟现实提供基础;以往平面和直线提取方法往往针对三维点云数据进行逐点处理,存在计算量大、效率低以及对噪声敏感等问题;在处理复杂场景时,很难同时有效地提取多平面和多条直线的结构信息;此外,现有的方法在并行处理和多线程优化方面表现欠佳,无法充分利用现代硬件的计算能力;结构化场景中物体距离的跨度较大,不同距离的物体在图像或点云数据中的尺度和分辨率差异显著,导致特征提取的准确性和可靠性下降,对线面特征的提取需要具备对距离的自适应能力。


技术实现思路

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【技术保护点】

1.一种结构化场景并行多平面-直线并行提取方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的结构化场景并行多平面-直线并行提取方法,其特征在于:

3.根据权利要求2所述的用于提取局部平面片段和局部直线线段的方法,其特征在于:水平方向上,当点P1,P0,P3测得的深度值d1,d0,d3满足水平约束条件时,认为这些点几乎共线,符合水平约束;

4.根据权利要求1所述的结构化场景并行多平面-直线并行提取方法,其特征在于:

5.根据权利要求1所述的结构化场景并行多平面-直线并行提取方法,其特征在于,针对具有相近斜率且位置接近的局部直线线段进行聚合处理...

【技术特征摘要】

1.一种结构化场景并行多平面-直线并行提取方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的结构化场景并行多平面-直线并行提取方法,其特征在于:

3.根据权利要求2所述的用于提取局部平面片段和局部直线线段的方法,其特征在于:水平方向上,当点p1,p0,p3测得的深度值d1,d0,d3满足水平约束条件时,认为这些点几乎共线,符合水平约束;

4.根据权利要求1所述的结构化场景并行多平面-直线并行提取方法,其特征在于:

5.根据权利要求1所述的结构化场景并行多平面-直线并行提取方法,其特征在于,针对具有相近斜率且位置接近的局部直线线段进行聚合处理时,考虑局部直线之间的空间关系和位置关系,确保只有真正相关的局部线段被聚合在一起,避免将不相关的线段误认为是同一条线;在聚合过程中,同样考虑局部线段之间的相似性和一致性,确保合并后的线段呈现平滑连续...

【专利技术属性】
技术研发人员:熊一瑾宋子强刘晶高鑫甘建旺寇康康张国英
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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