[发明专利]一种室内可用空间的自动检测方法

权利要求书

1.一种室内可用空间的自动检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1、用智能手机采集图像序列并进行图像预处理；

步骤S2、使用增量式SFM算法生成场景的稀疏点云，并且估计每一幅图像的相机参数，再得到三维点云模型；

步骤S3、将三维点云模型转化为三维点云坐标数据，对三维点云坐标数据进行拟合，以筛选出地面平面的点云数据；

步骤S4、将三维空间平面的地面平面点云数据转为二维平面的点云数据，并对二维平面的点云数据进行边缘提取，提取出地面边缘点云数据；

步骤S5、基于地面边缘点云数据，确定拟合出来的直线的像素数与真实场景尺寸之间的比例参数K；

步骤S6、构造地面点云多边形并计算多边形面积，结合参数K即可求出室内空间的地面面积。

2.根据权利要求1所述的一种室内可用空间的自动检测方法，其特征在于，所述步骤S2中采用的增量式SFM算法的具体步骤如下：

a1、提取特征点，匹配图像之间的点对；

a2、引入对极几何，使用极线约束来剔除错误匹配点对；

a3、使用随机抽样一致性算法来稳定估算基础矩阵F；

a4、使用单应性模型选择初始化图像对；

a5、求解相机和结构参数。

3.根据权利要求1所述的一种室内可用空间的自动检测方法，其特征在于，所述步骤S2中三维点云模型是基于稠密点云的重建实现的。

4.根据权利要求1所述的一种室内可用空间的自动检测方法，其特征在于，所述步骤S2中生成三维点云模型的具体步骤如下：

b1、进行初始化特征匹配，提取特征点，生成初始稀疏的匹配点，作为生成初始片面的种子点；

b2、在种子点与种子点周围的点生成初始片面；

b3、初始片面通过相邻点云片进行扩散，并重建出来；

b4、过滤误差较大的面片。

5.根据权利要求1所述的一种室内可用空间的自动检测方法，其特征在于，所述步骤S3中三维点云坐标数据拟合采用的是随机抽样一致性算法。

6.根据权利要求1所述的一种室内可用空间的自动检测方法，其特征在于，所述步骤S4中边缘提取的具体步骤如下：

c1、搜索指定点云的k近邻；

c2、以指定点为二维平面坐标系原点坐标，选择临近点的坐标，然后转为极坐标；

c3、对得到临近点的极坐标按递增顺序排序，然后在让角度临近的极坐标点相减，即得到相邻角的角度，从而选择出最大的相邻角与设定阈值比较，判断是否为边缘点，若大于阈值则是边缘点，否则就不是边缘点。

7.根据权利要求1所述的一种室内可用空间的自动检测方法，其特征在于，所述步骤S5，对地面边缘点云数据进行直线拟合，并利用此直线的斜率计算出室内场景中点云线段的长度，根据拟合出来的直线的长度和对应现实场景的真实长度，从而确定拟合出来的直线的像素数与真实场景尺寸之间的比例参数K。

8.根据权利要求1所述的一种室内可用空间的自动检测方法，其特征在于，所述步骤S6中将二维地面点云构成多边形，再求出多边形的面积，最后结合尺寸比例参数即可求出室内空间的地面面积。