[发明专利]处理栅格图像3D对象

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2007年5月22日提交的美国临时申请序号60/939,419的优先权，其通过引用据此全文并入。

背景技术

领域：

本发明一般涉及图像数据的采集、管理和分析。

发明内容

一种栅格(raster)图像三维(3D)数据收集、管理、分析和展示平台可包括用于收集数据，包括图像数据的设备(facility)。收集数据可包括各种硬件和软件技术，例如图像传感器、激光技术、视频技术、脉冲读技术、磁力计、雷达、闪光技术等等，以及图像配准(image registration)软件和其他数据收集相关软件。收集数据还可包括定位设备，例如GPS，但是也可能是基于陀螺仪的系统或航位推测(dead reckoning)系统，例如对于室内位置数据收集的努力有益的。栅格图像数据收集器提供(feed)栅格图像3D平台，有助于把栅格图像数据作为对象管理。

栅格图像3D平台可包括数据管理设备。数据管理设备可包括用于管理数据集的方法和系统，例如把栅格图像数据集作为对象管理，以及管理与这些对象相关联的元数据。数据管理可有助于把栅格图像数据作为3D对象管理，这些3D对象可与3D模型的组成部分交换地使用(但是类型截然不同)，例如在广泛的设计环境包括发电厂的设计中使用的3D CAD模型。数据管理也可有助于关联栅格图像数据对象与其他数据集，例如与GPS输入或来自其他定位系统(例如基于陀螺仪的系统)的输入相关联的空间位置数据。数据管理也可包括数据转换应用软件，例如把栅格图像数据对象转换到适合在各种IT系统中使用的格式，例如用于各种设备的设计或维护的系统。

栅格图像3D平台可包括数据存储设备。为了支持这里描述的数据对象，数据存储设备适合存储大量的栅格图像数据，但是也适合有效支持这些数据上的各种数据库功能，例如访问、版本化(versioning)、分区、安全性、有条件的访问、查询形成、事务跟踪、日志记录(logging)等等。平台还可包括数据存储设备界面，例如网络服务界面或其他服务导向界面。

栅格图像3D平台可包括扩充超过这里描述的数据管理方法和系统的数据管理方法和系统。数据处理可包括对数据分段，以支持不同显示环境的范围里的显示，以及用于处理栅格图像数据的其他方法。数据处理还可包括分析数据集，例如用于有助于把栅格图像数据集匹配到预先定义的对象库，例如典型地在具体环境中发现的对象(比如，在CAD模型中，把实质上是圆柱的图像数据集匹配到“管”对象)。数据处理还可包括用于把用数据收集器捕获的数据集插入到诸如3D CAD模型等不同模型的零件里的处理技术，或反之亦然，从而生成混合渲染的(rendered)模型数据和数据收集器捕获的真实对象数据的模型。数据处理还可包括更高级的分析和处理，例如用来支持各种使用情景或与外部系统集成，以及用于关联元数据与栅格图像对象数据和管理元数据的使用的方法和系统。

栅格图像3D平台可包括用户界面特征和用于用户界面的范围的工艺流程(process flow)，例如对应于各种用户的界面，包括设备管理员、工程师、施工管理员、设备所有者、数据库管理员/IT专业人士、服务供应商和其他。每个用户种类能够具有其自己的用户界面，这可包括与平台支持的数据对象的显示和操作相关联的特征，这些数据对象例如为，数据收集器捕获的栅格图像数据对象或栅格图像数据对象与其他例如来自传统3D模型的3D对象的混合。每个用户类型的用户界面可包括适合该用户的具体使用情景的其他特征。用户界面特征可包括不同的显示设备，例如基于体素的显示器、基于三角形的显示器或之类的。一种实施方式可允许栅格图像数据的渐进精细，使得栅格图像数据的一部分或次样本可用于粗略的图像，同时通过给界面赋予更浓缩(且更大)的图像点集可得到更精细的图像。

栅格图像3D平台可包括能够与数据收集和处理系统集成或组合的其他系统，以及相应系统之间的界面。在各种可能的系统中的是GPS系统、CAD系统、工厂管理和维护系统、用于各种环境的IT系统、基于陀螺仪的定位系统、漫游器(rover)系统(或用于传送数据收集器的其他系统)等等。在与其他系统集成的例子中，用于地面数据的数据收集器可与用于地下数据的探地雷达组合。这种组合可在用于高速数据收集的大车(cart)上传送，例如在道路上。