[发明专利]一种室内场景三维建模的方法和装置

说明书

本发明公开了室内场景三维建模的方法和装置，涉及计算机技术领域。该方法的一具体实施方式包括：同步采集单线激光点云数据和深度图及彩色图像数据；根据所述单线激光点云数据，确定点云的初始位姿数据；根据所述点云的初始位姿数据和所述深度图及彩色图像数据，确定点云的精确位姿数据；利用所述点云的精确位姿数据，将所述深度图及彩色图像数据映射到统一的坐标系中，以得到三维全景模型。该实施方式克服了大部分室内场景信息被遗漏的问题，同时对采样场景要求相对宽松，可以灵活部署采样设备，建模过程中运算量大幅度减小。在保证了建模稳定性的同时，也提高了建模的准确性。

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种室内场景三维建模的方法和装置。

背景技术

室内场景三维建模技术以其直观、准确、方便、信息内容丰富的特点广泛应用于三维虚拟场景漫游、室内装饰辅助设计、3D游戏开发、数字城市、智能家居、室内制图等方面，具有较大的实用价值。由于室内环境的特殊性，GPS信号受到建筑物的遮挡无法使用，而惯性导航仪及车轮编码器存在累计误差。在室内场景建模领域，日益成熟的计算机视觉、数据融合、视觉导航以及三维建模等技术，为室内场景三维建模提供了理论基础与技术支持。目前较为成功的应用使是使用激光SLAM(simultaneous localization and mapping)即时定位与地图构建技术(或定位成图技术)。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

1.基于单线激光雷达的SLAM建模方法只能得到室内场景的平面模型，大部分室内场景信息被遗漏。

2.基于相机图像的视觉SLAM方法受环境光和环境结构纹理影响大，存在建模的稳定性和准确性问题。

3.对闭环的场景要求苛刻，采集数据时操作限制高，导致不能实际部署，同时运算量大。

4.基于多线激光雷达的SLAM建模方法，多线激光传感器价格昂贵。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种室内场景三维建模的方法和装置，能够解决大部分室内场景信息被遗漏和建模的稳定性、准确性问题，同时对采样场景要求相对宽松，可以灵活部署采样设备，建模过程中运算量大幅度减小。

为实现上述目的，根据本发明实施例的一个方面，提供了一种室内场景三维建模的方法，包括：同步采集单线激光点云数据和深度图及彩色图像数据；根据所述单线激光点云数据，确定点云的初始位姿数据；根据所述点云的初始位姿数据和所述深度图及彩色图像数据，确定点云的精确位姿数据；利用所述点云的精确位姿数据，将所述深度图及彩色图像数据映射到统一的坐标系中，以得到三维全景模型。

可选地，根据所述单线激光点云数据，确定点云的初始位姿数据，包括：所述单线激光点云数据包括单线激光点云的坐标数据；利用单线激光定位成图技术，根据所述单线激光点云的坐标数据，确定所述单线激光点云的旋转位移量和平移位移量；将所述旋转位移量和平移位移量作为点云的初始位姿数据。

可选地，根据所述点云的初始位姿数据和所述深度图及彩色图像数据，确定点云的精确位姿数据，包括：所述深度图及彩色图像数据包括深度彩色图像上点云的坐标数据；利用迭代最近点算法，根据所述点云的初始位姿数据和深度彩色图像上点云的坐标数据，在深度彩色图像中确定点云的精确位姿数据。

可选地，利用迭代最近点算法，根据所述点云的初始位姿数据和深度彩色图像上点云的坐标数据，在深度彩色图像中确定点云的精确位姿数据，包括：利用迭代最近点算法，根据公式