[发明专利]场景重建方法、装置、计算机设备以及计算机存储介质

说明书

本发明涉及一种场景重建方法、装置、计算机设备以及计算机存储介质，该方法包括获取所拍摄的深度图像，并根据深度图像生成当前张量场关键帧；对当前张量场关键帧和上一张量场关键帧进行时空插值得到插值张量场关键帧；通过粒子漂流算法得到机器人规划路径；根据机器人规划路径以及相机的能量方程获取相机规划路径；通过机器人沿机器人规划路径行走、相机沿相机规划路径行走时所拍摄的深度图像，重建场景。上述场景重建方法、装置、计算机设备以及计算机存储介质，通过机器人规划路径和相机的能量方程来获取相机的规划路径，从而实现了让将相机拿在手上的机器人同时进行复杂场景的探索和重建。

技术领域

本发明涉及图像处理领域，特别是涉及一种场景重建方法、装置、计算机设备以及计算机存储介质。

背景技术

随着最近低成本RGB-D相机(Red-Green-Blue-Depth Camera)的普及，以及实时重建技术的发展，基于移动机器人的自动室内场景重建问题受到了机器人领域和图形学领域的关注，也正是随着这些技术的发展，使得我们可以探索和重建更加大型和复杂的场景，而且在许多领域都有广泛的应用，比如虚拟现实，游戏，电影，服务机器人和自动驾驶领域等等。

传统技术中对于场景重建的工作，只针对单个物体进行扫描，或者固定相机进行场景探索，从而使得所能重建的场景的空间大小受到限制。

发明内容

基于此，有必要针对传统技术中能够场景重建的空间较小的问题，提供一种场景重建方法、装置、计算机设备以及计算机存储介质。

一种场景重建方法，所述方法包括：

获取所拍摄的深度图像，并根据所述深度图像生成当前张量场关键帧；

对所述当前张量场关键帧和上一张量场关键帧进行时空插值得到插值张量场关键帧；

根据所述当前张量场关键帧、所述上一张量场关键帧以及所述插值张量场关键帧，通过粒子漂流算法得到机器人规划路径；

根据所述机器人规划路径以及相机的能量方程获取相机规划路径；

通过机器人沿所述机器人规划路径行走、相机沿所述相机规划路径行走时所拍摄的深度图像，重建场景。

在其中一个实施例中，所述根据所述深度图像生成当前张量场关键帧的步骤，包括：

获取高度小于等于机器人的物体在所述深度图像中所对应的区域；

将高度小于等于机器人的物体在所述深度图像中所对应的区域投影至预设平面；

对在所述预设平面中的投影区域进行边界点采样以获得约束点；

获取所述约束点的基础张量；

根据所采样的所有约束点的基础张量生成当前张量场关键帧。

在其中一个实施例中，所述对所述当前张量场关键帧和上一张量场关键帧进行时空插值得到插值张量场关键帧的步骤，包括：

获取当前张量场关键帧的标量场和上一张量场关键帧的标量场，并构造双调能量函数；

将所述当前张量场关键帧的标量场和上一张量场关键帧的标量场作为狄利克雷边界条件，最小化所述双调能量函数以得到插值张量场关键帧。

在其中一个实施例中，所述根据所述当前张量场关键帧、所述上一张量场关键帧以及所述插值张量场关键帧，通过粒子漂流算法得到机器人规划路径的步骤，包括：

根据机器人的朝向获取所述当前张量场关键帧的方向、所述上一张量场关键帧的方向以及所述插值张量场关键帧的方向；