[发明专利]水下场景的三维重建方法、系统、装置和存储介质有效
| 申请号： | 202110458221.3 | 申请日： | 2021-04-27 |
| 公开（公告）号： | CN113256697B | 公开（公告）日： | 2023-07-18 |
| 发明（设计）人： | 陈德山;刘衡睿;李卓翼;汪洋;吴兵;张金奋 | 申请（专利权）人： | 武汉理工大学 |
| 主分类号： | G06T7/55 | 分类号： | G06T7/55;G01S15/89 |
| 代理公司： | 广州嘉权专利商标事务所有限公司 44205 | 代理人： | 黎扬鹏 |
| 地址： | 430063 *** | 国省代码： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 水下 场景 三维重建 方法 系统 装置 存储 介质 | ||
1.一种水下场景的三维重建方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取水下若干张二维声呐图像和水下航行器的航行位置；
将若干张所述二维声呐图像映射成三维点云数据，将所述三维点云数据中设定帧的图像对应的航行位置作为所述三维点云数据的轨迹位置；
根据所述轨迹位置对其他三维点云数据进行回环检测；
确定回环检测结果为发生回环，对发生回环对应的中间三维点云数据进行优化，并建立全局三维点云关联模型；
对所述全局三维点云关联模型进行最优化求解，得到优化量；
对所述优化量进行顺滑处理，生成水下场景的目标三维图；
其中，所述全局三维点云关联模型为：
M为全局三维点云关联模型；m为当前三维点云数据的个数；w为二维声呐图像的宽度；B为第一协方差矩阵；E为第二协方差矩阵；Xp表示在第p个三维点云数据中前w个三维点云数据，为(3，w)矩阵；X’p-1表示第p-1个三维点云数据中后w个三维点云数据，为(3，w)矩阵；Yp为优化的第p个三维点云数据的几何旋转和位移的量；Y’p-1表示优化的第p-1个三维点云数据的几何旋转和位移的量；f(Xp,Yp)为三维点云变换函数，将Xp中的三维点云数据按照Yp中的数值进行变换；f(Xp,Yp)i为将Xp中的三维点云数据按照Yp中的数值进行变换后的三维点云数据中的第i个三维点云数据；f(X’p-1,Y’p-1)为三维点云变换函数，将X’p-1中的三维点云数据按照Y’p-1中的数值进行变换；f(X’p-1,Y’p-1)i为将X’p-1中的三维点云数据按照Y’p-1中的数值进行变换后的三维点云数据中的第i个三维点云数据；
所述对所述优化量进行顺滑处理，其具体为：
将三维点云数据中的点云根据相邻三维点云数据中的优化量进行递增或递减处理。
2.根据权利要求1所述的一种水下场景的三维重建方法，其特征在于，所述将若干张所述二维声呐图像映射成三维点云数据，其具体为：
采用SDK文件将若干张所述二维声呐图像映射成三维点云数据。
3.根据权利要求1所述的一种水下场景的三维重建方法，其特征在于，所述设定帧的图像为所述三维点云数据中的中间帧的图像。
4.根据权利要求1所述的一种水下场景的三维重建方法，其特征在于，所述对所述全局三维点云关联模型进行最优化求解，其具体为：
采用最小二乘法对所述全局三维点云关联模型进行最优化求解。
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