[发明专利]三维建模快速空间重构的方法及系统

说明书

本发明涉及一种三维建模快速空间重构的方法及系统，其特征在于，方法包括步骤：S1，利用多个鱼眼镜头获取场景的球幕图像，得到场景的多张鱼眼图；S2，对多张鱼眼图去畸变，并将鱼眼图展开成全景图；S3，对多张展开的鱼眼图进行拼接，得到一张360度无缝全景图，再通过深度学习生成三维模型；系统包括多个鱼眼镜头构成的球幕相机、控制模块和云端，本发明通过对同时同拍摄基准点的多张照片进行无缝拼接，直接从图像中重建出具有“照片级”高度真实感的模型，成本低、效率高、劳动强度低。

技术领域

本发明涉及三维建模技术领域，特别是涉及一种三维建模快速空间重构的方法及系统。

背景技术

当前室内场景建模主要有两种方式，一种是利用三维软件构造三维模型，如CAD、3ds Max等，利用一些基本的几何元素，通过一系列的操作构造三维模型。这种方式一般借助室内施工图，CAD等提供的数据及高度辅助数据，进行几何交互建模，以重建室内模型。这种建模方法成本较低，发展成熟，应用广泛，但由于室内场景，形状结构各异，交互方式实现室内重建非常耗时，对操作人员的专业技能要求较高。另一种方式是通过仪器设备来获取三维数据，其中又可以分为光学测量，超声波测量，电磁测量等。而光学测量是其中应用最多的方法，如利用激光扫描仪直接获取室内场景各采样点的三维空间坐标和色彩信息，这种方法已经有了大量的研究成果，但由于数据获取成本高，使用条件苛刻，这种方法无法让大众快速使用和接受。

发明内容

针对现有技术的不足和缺陷，本发明提出了一种三维建模快速空间重构的方法及系统，快速完成三维空间重构。

为了实现上述目的，本发明技术方案为：

一种三维建模快速空间重构的方法，其特征在于，包括步骤：

S1，利用多个鱼眼镜头获取场景的球幕图像，得到场景的多张鱼眼图；

S2，对多张鱼眼图去畸变，并将鱼眼图展开成全景图；

S3，利用深度学习实现光流估计，对多张鱼眼展开图进行拼接，得到一张360度无缝全景图，生成三维空间模型；

进一步地，步骤S3中利用深度学习End-to-End的网络模型FlowNet2.0实现光流估计，对多张鱼眼展开图进行拼接，得到一张360度无缝全景图，即生成三维空间模型。

进一步地，步骤S2中对多张鱼眼图去畸变采用的是图像畸变矫正算法实现，先进行MATLAB标定，再用OPENCV处理。

进一步地，S3中对多张展开的鱼眼图进行拼接时采用的是同一拍摄空间多张不同角度的照片进行无缝拼接的。

一种三维建模快速空间重构的系统，其特征在于，包括：

多个鱼眼镜头构成的球幕相机，用于获取拍摄场景的多张鱼眼图；

控制模块，分别与多个所述鱼眼镜头连接，用于接收多个鱼眼镜头拍摄的鱼眼图，并将鱼眼图数据传输至云端，还用于分别控制多个鱼眼镜头的图像采集、相机设置和相机管理；

云端，用于接收多个鱼眼镜头采集的鱼眼图信息，并对采集的鱼眼图进行三维建模，生成三维空间模型。

6、如权利要求5所述的三维建模快速空间重构的系统，其特征在于：所述控制模块包括处理器，所述处理器分别与多个鱼眼镜头的控制器连接，所述处理器还连接有无线通信模块，通过无线通信模块与云端服务器通信连接。

进一步地，系统还包括与处理器连接的人机交互模块，所述人机交互模块用于输入控制信息、操作控制页面及显示操作信息。

进一步地，系统还包括显示系统，所述显示系统用于显示云端生成的空间三维模型。