[发明专利]三维重建的方法、装置、系统、计算机设备和存储介质

说明书

本申请涉及一种三维重建的方法、装置、系统、计算机设备和存储介质，其中，该方法包括：根据第一摄像设备的内参标定，获取激光雷达和该第一摄像设备的外参标定；并获取该激光雷达、该第一摄像设备和第二摄像设备的同步时间戳；根据激光雷达的激光雷达轨迹，并根据外参标定获取该第一摄像设备的第一轨迹；根据同步时间戳和第一轨迹获取该第二摄像设备的第二轨迹，进而获取第一摄像设备和第二摄像设备之间的匹配对；根据匹配对获取特征匹配结果，并根据特征匹配结果，获取SFM算法的输出结果；根据输出结果和外参标定，确定激光雷达坐标系下真实尺度的三维重建，解决了三维重建的标定成本高，且设备灵活性差的问题。

技术领域

本申请涉及计算机视觉技术领域，特别是涉及三维重建的方法、装置、系统、计算机设备和存储介质。

背景技术

三维重建是指对三维物体建立适合计算机表示和处理的数学模型，是在计算机环境下对其进行处理、操作和分析其性质的基础，也是在计算机中建立表达客观世界的虚拟现实的关键技术。通过三维重建技术，可以获取包括结构、纹理、尺度等物体的完整三维信息。

在相关技术中，可以通过三维重建技术，对激光雷达和多相机组成的多传感器系统融合建图，建立的地图能够应用于无人机、导弹、探月机器人、扫地机器人或增强现实(Augmented Reality，简称为AR)等领域；然而，在相关技术的上述多传感器系统三维重建过程中，必须标定多个相机的内参、多个相机之间的外参，以及其中一个相机跟激光雷达之间的外参，因此标定工作繁琐，导致搭建一套三维重建设备时标定成本过高，且标定好的设备不允许随意拆卸，灵活性较差。

目前针对相关技术中三维重建的标定成本高，且三维重建设备灵活性差的问题，尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请实施例提供了一种三维重建的方法、装置、系统、计算机设备和存储介质，以至少解决相关技术中三维重建的标定成本高，且设备灵活性差的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种三维重建的方法，其特征在于，所述方法包括：

根据第一摄像设备的内参标定，获取激光雷达和所述第一摄像设备的外参标定；并获取所述激光雷达、所述第一摄像设备和第二摄像设备的同步时间戳；

根据所述激光雷达的激光雷达轨迹，并根据所述外参标定和所述同步时间戳获取所述第一摄像设备的第一轨迹；根据所述同步时间戳和所述第一轨迹获取所述第二摄像设备的第二轨迹；

根据所述第一轨迹和所述第二轨迹，获取所述第一摄像设备和所述第二摄像设备之间的匹配对；根据所述匹配对获取特征匹配结果，并根据所述特征匹配结果，获取通过运动恢复结构(structure from motion，简称为SFM)算法的输出结果；

根据所述输出结果和所述外参标定，获取尺度恢复和坐标对齐的校正结果，进而根据所述校正结果确定激光雷达坐标系下真实尺度的三维重建。

在其中一些实施例中，所述根据所述第一轨迹和所述第二轨迹，获取所述第一摄像设备和所述第二摄像设备之间的匹配对包括：

遍历所述第一轨迹和所述第二轨迹，确定所述第一摄像设备和所述第二摄像设备之间的距离信息；

在所述距离信息小于或者等于预设距离的情况下，确定所述匹配对。

在其中一些实施例中，所述根据所述匹配对获取特征匹配结果包括：

提取所述匹配对的特征点进行匹配，进而获取所述特征点的对应关系；根据所述对应关系确定所述特征匹配结果，并确定几何校验结果。

在其中一些实施例中，所述根据所述特征匹配结果，获取SFM算法的输出结果包括：

根据所述特征匹配结果和所述几何校验结果，利用光束平差BundleAdjustment技术获取所述输出结果。