[发明专利]一种基于点云数据进行模型构建方法、装置、存储介质

说明书

本发明实施例公开了一种基于点云数据进行模型构建方法、装置、存储介质及设备。该方法包括：通过至少三台Kinect、FARO Scanner Freestyle 3D等点云采集设备获取3D点云数据，并确定至少三台点云采集设备中的一台设备为主设备，其余设备为子设备；采用4PCS方法进行点云间的粗配准，得到初始旋转矩阵和初始平移矩阵；采用初始旋转矩阵和初始平移矩阵，对一台子设备获取的3D点云数据进行变换，并与主设备获取的3D点云数据比较，得到精准配准结果；采用精准配准结果将所有子设备获取的3D点云数据转换至主设备坐标系下，得到点云连接结果；将点云连接结果保存为预设格式的文件，以完成点云模型的构建。通过采用本申请所提供的技术方案，可以基于至少三台点云采集设备的点云配准结果，构建模型，实现构建三维扫描系统的目的。

技术领域

本发明实施例涉及点云三维重建技术领域，尤其涉及一种基于点云数据进行模型构建方法、装置、存储介质及设备。

背景技术

随着科技水平的迅速发展，点云三维重建技术的应用越来越广泛。

伴随着计算机技术应用与三维扫描应用的发展，点云三维重建技术被普遍的应用到计算机辅助设计、虚拟现实、测量学、医学等各种领域。三维重建技术通过深度数据获取、预处理、点云配准与融合、生成表面等过程，把真实场景刻画成符合计算机逻辑表达的数学模型。这种模型可以对如文物保护、游戏开发、建筑设计、临床医学等研究起到辅助的作用。

点云采集设备以Kinect为例，Kinect最初是Xbox360外接的3D体感摄影机，它利用即时动态捕捉、影像辨识、麦克风输入、语音辨识等功能，使玩家摆脱了传统游戏手柄的束缚，使用自己的肢体来控制游戏。最新的Azure KinectDK是为复杂计算机视觉和语音识别设计的一个独立的高级AI传感器，它结合了先进的深度传感器、空间麦克风阵列、摄像机和方向传感器，目前已经在健康和生命科学、零售和制造领域有所应用。然而现有技术中，往往是通过多台Kinect同步使用或单台使用，而并没有对多台Kinect进行配准和构建模型技术，导致Kinect的应用无法被推广。

发明内容

本发明实施例提供一种基于点云数据进行模型构建方法、装置、存储介质及设备，可以基于至少三台点云采集设备的点云配准结果，构建模型，实现构建三维扫描系统的目的。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于点云数据进行模型构建方法，该方法包括：

通过至少三台点云采集设备获取3D点云数据，并确定所述至少三台点云采集设备中的一台设备为主设备，其余设备为子设备；

采用4PCS方法进行点云间的粗配准，得到初始旋转矩阵和初始平移矩阵；

采用所述初始旋转矩阵和初始平移矩阵，对一台子设备获取的3D点云数据进行变换，并与所述主设备获取的3D点云数据比较，得到精准配准结果；

采用所述精准配准结果将所有子设备获取的3D点云数据转换至主设备坐标系下，得到点云连接结果；

将所述点云连接结果保存为预设格式的文件，以完成点云模型的构建。

进一步的，在得到点云连接结果之后，所述方法还包括：

对所述点云连接结果进行网格化处理，得到网格化点云数据。

进一步的，对所述点云连接结果进行网格化处理，得到网格化点云数据，包括：

对点云连接结果进行下采样处理，得到下采样点云数据；

采用统计分析技术，去除所述下采样点云数据的集中噪声和离群点；

通过重采样对物体表面进行平滑处理和漏洞修复；

计算点云法线，构建有向点云；

使用贪心投影三角化算法对有向点云进行三角化，得到网格化点云数据。