多源点云融合方法、装置、电子设备及存储介质与流程

本申请涉及三维扫描，尤其涉及一种多源点云融合方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、目前，在大尺寸的场景中实施跨尺度扫描物体时，通常依赖手持激光扫描设备保证全局数据完整，且同时依靠高精度固定式设备获取高精度细节数据，然后在点云重建过程中采用来源于多种设备的不同点云数据进行拼接处理，并依靠点云权重进行同区域点云合并。然而这种方式在点云数据重建后数据容易出现明显过度痕迹及网格连接断裂风险，导致三维重建数据的准确度低。

技术实现思路

1、鉴于以上内容，有必要提出一种多源点云融合方法、装置、电子设备及存储介质，以解决三维重建数据的准确度低的技术问题。

2、本申请提供一种多源点云融合方法，应用于电子设备，所述方法包括：获取待扫描对象对应的多种点云数据；其中，每种点云数据包括多个三维点，每个三维点对应于预设坐标系中的三维坐标；确定所述待扫描对象所在的目标空间中的多个体素；根据所述多个三维点的三维坐标确定每个体素中的点云数据；根据所述每个体素在所述预设坐标系中的位置信息以及所述每个体素中的点云数据确定所述每个体素的方向矢量；基于所述方向矢量解析对应的体素中的点云数据，得到所述每个体素对应的目标点以及目标法向量；根据所述每个体素对应的目标点以及目标法向量融合所述多种点云数据，得到所述待扫描对象的三维重建数据。

3、在一些实施例中，所述确定所述待扫描对象所在的目标空间中的多个体素包括：根据所述三维坐标确定所述初始点云数据的局部特征参数；根据所述局部特征参数确定所述目标空间中的多个体素。

4、在一些实施例中，所述根据所述局部特征参数确定所述目标空间中的多个体素包括：根据所述局部特征参数中的曲率数据确定体素尺寸，其中，当所述曲率数据越大时所述多个体素对应的体素尺寸越小，当所述曲率数据越小时所述多个体素对应的体素尺寸越大；根据所述体素尺寸确定所述目标空间中的多个体素。

5、在一些实施例中，所述根据所述多个三维点的三维坐标确定每个体素中的点云数据包括：根据所述位置信息确定每个体素在所述预设坐标系中的坐标范围；当所述三维坐标在任意一个体素对应的坐标范围之内时，确定所述三维坐标对应的三维点为所述任意一个体素中的点云数据。

6、在一些实施例中，所述根据所述每个体素在所述预设坐标系中的位置信息以及所述每个体素中的点云数据确定所述每个体素的方向矢量包括：根据所述每个体素在所述预设坐标系中的位置信息确定所述每个体素的中心点坐标；确定与所述中心点坐标距离最近的三维坐标；根据所述中心点坐标以及所述三维坐标确定所述体素的方向矢量。

7、在一些实施例中，所述基于所述方向矢量解析对应的体素中的点云数据，得到所述每个体素对应的目标点以及目标法向量包括：基于所述方向矢量以及预设约束条件筛选对应的体素中的每个三维点，得到所述对应的体素中的目标点；确定所述目标点的法向量为目标法向量。

8、在一些实施例中，所述约束条件包括：所述目标点的三维坐标与所述体素的中心点之间的连线在所述方向矢量上的投影最小，且所述目标法向量垂直于所述点云数据的切向方向。

9、本申请实施例还提供一种多源点云融合装置，所述装置包括：获取模块，用于获取待扫描对象对应的多种点云数据；其中，每种点云数据包括多个三维点，每个三维点对应于预设坐标系中的三维坐标；确定模块，用于确定所述待扫描对象所在的目标空间中的多个体素；所述确定模块，还用于根据所述多个三维点的三维坐标确定每个体素中的点云数据；所述确定模块，还用于根据所述每个体素在所述预设坐标系中的位置信息以及所述每个体素中的点云数据确定所述每个体素的方向矢量；解析模块，用于基于所述方向矢量解析对应的体素中的点云数据，得到所述每个体素对应的目标点以及目标法向量；重建模块，用于根据所述每个体素对应的目标点以及目标法向量融合所述多种点云数据，得到所述待扫描对象的三维重建数据。

10、本申请实施例还提供一种电子设备，所述电子设备包括：存储器，存储至少一个指令；处理器，执行所述存储器中存储的指令以实现所述的多源点云融合方法。

11、本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有至少一个指令，所述至少一个指令被电子设备中的处理器执行以实现所述的多源点云融合方法。

12、由以上技术方案可以看出，本申请实施例获取扫描设备从不同角度或不同深度扫描待扫描对象的多种点云数据，并确定待扫描对象所在的目标空间中的多个体素，根据所述多个三维点的三维坐标确定每个体素中的点云数据，能够为后续对待扫描对象进行三维重建提供了数据支撑，并能够提升点云数据的处理效率。根据每个体素的位置信息以及每个体素中的点云数据确定每个体素的方向矢量，从而确定每个体素与待扫描对象之间的相对位置关系，再基于方向矢量解析体素中的点云数据，得到每个体素对应的目标点以及目标法向量，最终根据目标点以及目标法向量确定待扫描对象在每个体素中的近似平面，并融合所有体素对应的近似平面以得到所述待扫描对象的三维重建数据。如此能够提升对待扫描对象进行三维重建的准确度。

技术特征：

1.一种多源点云融合方法，应用于电子设备，其特征在于，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的多源点云融合方法，其特征在于，所述多种点云数据包括初始点云数据，所述确定所述待扫描对象所在的目标空间中的多个体素包括：

3.如权利要求2所述的多源点云融合方法，其特征在于，所述根据所述局部特征参数确定所述目标空间中的多个体素包括：

4.如权利要求1所述的多源点云融合方法，其特征在于，所述根据所述多个三维点的三维坐标确定每个体素中的点云数据包括：

5.如权利要求1所述的多源点云融合方法，其特征在于，所述根据所述每个体素在所述预设坐标系中的位置信息以及所述每个体素中的点云数据确定所述每个体素的方向矢量包括：

6.如权利要求1所述的多源点云融合方法，其特征在于，所述基于所述方向矢量解析对应的体素中的点云数据，得到所述每个体素对应的目标点以及目标法向量包括：

7.如权利要求6所述的多源点云融合方法，其特征在于，所述约束条件包括：所述目标点的三维坐标与所述体素的中心点之间的连线在所述方向矢量上的投影最小，且所述目标法向量垂直于所述点云数据的切向方向。

8.一种多源点云融合装置，其特征在于，所述装置用于实现如权利要求1至7中任意一项所述的多源点云融合方法，所述装置包括：

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括处理器和存储器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如权利要求1至7中任意一项所述的多源点云融合方法。

10.一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的多源点云融合方法。

技术总结本申请提出一种多源点云融合方法、装置、电子设备及存储介质，多源点云融合方法包括：获取待扫描对象对应的多种点云数据；其中，每种点云数据包括多个三维点，每个三维点对应于三维坐标和参数向量；确定待扫描对象所在的目标空间中的多个体素；根据多个三维点的三维坐标确定每个体素中的点云数据；根据每个体素在目标空间中的位置以及每个体素中的点云数据确定每个体素的方向矢量；基于方向矢量解析对应的体素中的点云数据，得到每个体素对应的目标点以及目标法向量；根据每个体素对应的目标点以及目标法向量融合多种点云数据，得到所述待扫描对象的三维重建数据。本申请涉及三维重建技术领域，能够提升对待扫描对象进行三维重建的准确度。技术研发人员：赵晓波,施飞,江腾飞,李仁举,居冰峰,朱吴乐,王文斌,黄磊杰,孙安玉,李洲强,张健受保护的技术使用者：先临三维科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/5