[发明专利]一种基于总线的非合作舰船目标全自动三维重建系统

说明书

本公开提出一种基于总线的非合作舰船目标全自动三维重建系统，属于图像处理技术领域。该系统包括：系统总线层和功能模块层，其中所述功能模块层包含多个功能模块，用于实现对非合作舰船目标三维重建过程中不同阶段的数据处理；所述系统总线层与功能模块层中各模块通过数据I/O接口连接，用于从所述功能模块层中调取选定的模块以获取相应的数据进行处理并存储对应的处理结果。本公开引入了总线技术的设计理念，通过模块化插件的设计，可扩展系统的普适性，提高系统的灵活性，有效实现对海面非合作舰船目标侦察图像的全自动三维重建。

技术领域

本公开属于图像处理技术领域，具体涉及一种基于总线的非合作舰船目标全自动三维重建系统。

背景技术

随着预警、侦察、探测、跟踪、精确制导等装备自主化程度的提高，需要基于可见光图像对海面非合作舰船进行快速精准识别，由于仅凭多角度、多位置的图像数据集，无法直观地获取此类目标的深度信息，当前业内多采用手工三维绘制或接触式测量的方式建模，不仅效率低下，而且对非合作舰船目标的实际尺寸难以较为精确地掌握。基于对非合作舰船目标的可见光侦察图像，进行非合作目标舰船目标的三维重建，并建立各型舰船的三维模型数据库，装载到各型自主识别的装备中，能够从任意角度对舰船目标进行精确识别，将大大提高对非合作舰船目标分析水平。

基于多视角可见光图像的三维重建技术主要涉及从运动恢复结构SFM(structurefrom motion)方法，是运用几何光学、数学算法、解剖学、神经生理学、计算机技术、统计学、运筹学、图论、信号分析与处理等领域的理论和关键技术，可实现目标或场景的三维模型构建。由于重建过程复杂、涉及领域广、研究方向多样化，在各个具体的重建环节中已发展了大量的算法。同时，当前主流的三维重建软件大部分将重心放在软件框架与功能实现上，每一种软件并非能够处理所有符合三维重建标准的图像数据，即所处理的重建目标和场景均有一定的针对性。因此，如何针对非合作舰船目标所处特定场景的图像数据，在各个环节中实时地选择相应的最优算法，并实现所有算法的有机组合，构建灵活、高效、全自动的三维重建系统是实际工程中面临的一个难题。

发明内容

本公开的目的是为解决对非合作舰船目标进行高效三维重建的问题，提出了一种基于总线的非合作舰船目标全自动三维重建系统。本公开引入了总线技术的设计理念，通过模块化插件的设计，可扩展系统的普适性，提高系统的灵活性，有效实现对海面非合作舰船目标侦察图像的全自动三维重建。

本公开实施例提出一种基于总线的非合作舰船目标全自动三维重建系统，该系统包括：系统总线层和功能模块层，其中所述功能模块层包含多个功能模块，用于实现对非合作舰船目标三维重建过程中不同阶段的数据处理；所述系统总线层用于从所述功能模块层中调取选定的模块以获取相应的数据进行处理并存储对应的处理结果。

在本公开的一个实施例中，所述系统总线层与功能模块层中各模块通过数据I/O接口连接，通过所述接口的插拔实现所述系统总线层对于所述功能模块层中模块的调取。

在本公开的一个实施例中，所述系统总线层包括：数据总线单元、地址总线单元和控制总线单元；所述地址总线单元用于从所述功能模块层内各功能模块读取数据，并利用所述功能模块层存储处理结果；所述控制总线单元用于通过数据引擎从所述地址总线单元获取所述功能模块层中各模块的数据并传输给所述数据总线单元；所述数据总线单元用于存储从所述功能模块层获取数据。

在本公开的一个实施例中，所述功能模块层包括：预处理模块、特征点提取模块、特征匹配模块、空中三角测量模块、密集匹配模块、网格构建模块、纹理映射模块、正射图像生成模块、瓦片化模块、图像拼接模块和报告生成模块。

在本公开的一个实施例中，

所述预处理模块用于对获取的非合作舰船目标图像进行预处理；

所述特征点提取模块用于对预处理完毕的非合作舰船目标图像进行特征点的检测；