一种基于深度图数据的三维平面快速检测分割方法技术

技术编号:44496430 阅读:33 留言:0更新日期:2025-03-04 18:03
本发明专利技术公开了一种基于深度图数据的三维平面快速检测分割方法,涉及机器人领域,包括以下步骤:将深度图像转换为点云并降采样,基于点云构建金字塔;通过自上而下的数据访问和参数拟合,利用自适应平面块分割法获取自适应平面块,将平面块的详细信息存储在状态金字塔中;利用块级区域生长法,将相邻且共面的块级区域标记为连通平面区域,实现平面块的合并;计算每个区域边缘的像素点到面距离,进行像素级标签分配,将像素分配给距离最小的区域,并输出分割结果。本发明专利技术通过自适应分块,在大面积平面区域上使用更少的平面拟合操作,将平面区域表示为多个尽可能大的平面块,减少参与运算的平面块数量,降低计算成本,具有高实时性和好的分割效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人领域,尤其涉及一种基于深度图数据的三维平面快速检测分割方法


技术介绍

1、深度相机在机器人领域得到了广泛应用,它们能够获取场景的高帧率高分辨率深度图像,使得机器人能够实现精确的3d感知功能。3d平面分割技术是机器人理解和分析深度图像中场景3d几何形状的关键,它能够为视觉里程计、场景理解、传感器校准以及物体位姿估计等多个功能提供基础信息。

2、目前,平面分割方法主要可以分为四类,基于ransac的方法、基于霍夫变换的方法、基于聚类的方法和基于深度学习的方法。常用的基于ransac的方法虽然简单易用,但其需要重复进行随机采样、参数拟合和结果验证,导致计算成本较高。基于霍夫变换的方法在应对噪声方面表现出色,但在精度和计算成本之间常常难以找到良好的平衡。基于聚类的方法处理速度较快,但在准确性上仍有提升的空间。基于深度学习的方法虽然在通用的图像分割、物体检测等问题上表现优异,但此类方法对硬件计算能力的需求较大,对训练数据的数据量也有较多需求,因而不适合在边缘设备上部署和应用。

3、各类平面分割方法各有优缺点,对于边缘设备本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于深度图数据的三维平面快速检测分割方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤S101包括如下子步骤:

3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述数据金字塔中建立不同层间的像素和区域的对应关系,每个块用金字塔索引表示:

4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,在所述步骤S103中,将所述深度图像划分为多个正方形区域,每个所述区域的大小一致,使用层次索引表示所述深度图像中块的位置和大小,索引值对应相对空间位置;

5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述自适应平面块分割法采用递归的方...

【技术特征摘要】

1.一种基于深度图数据的三维平面快速检测分割方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤s101包括如下子步骤:

3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述数据金字塔中建立不同层间的像素和区域的对应关系,每个块用金字塔索引表示:

4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,在所述步骤s103中,将所述深度图像划分为多个正方形区域,每个所述区域的大小一致,使用层次索引表示所述深度图像中块的位置和大小,索引值对应相对空间位置;

5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述自适应平面块分割法采用递归的方式进行自适应平面块分割,包括如下步骤:

6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述自适应平面块分割法通过主成分分析法执行平面拟合,将平面法向量作为所述主成分分析法中...

【专利技术属性】
技术研发人员:张澜涛牛昊晨刘佩林文飞应忍冬
申请(专利权)人:上海交通大学
类型:发明
国别省市:

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