一种三维表面重建方法、装置、服务器以及可读存储介质制造方法及图纸

本申请适用于视觉图像处理技术领域，提供了一种三维表面重建方法、装置、服务器以及可读存储介质，包括：获取待处理点云；对待处理点云融合处理，得到融合点云；对融合点云进行网格化处理，得到多边形和多面体，其中，多边形为多面体之间公共的面；对多边形进行优化处理，根据优化处理后的多边形和多边体形成三维模型。可见，本申请实施例可以自适应地对点云进行优化处理，对输入点云的精度要求低，可以从低精度的点云中重建出相对平滑的模型，比起传统表面重建算法具有更好的鲁棒性，并得到和人工规整类似的三维模型。

【技术实现步骤摘要】
一种三维表面重建方法、装置、服务器以及可读存储介质
本申请属于视觉图像处理
，尤其涉及一种三维表面重建方法、装置、服务器以及可读存储介质。
技术介绍
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。一般地，现有技术中，三维重建的过程是通过硬件设备采集深度图生成点云，对点云进行模型化处理，得到三维模型。但是现有技术中，由于受到硬件设备的影响，采集的点云精度往往不高，从而导致三维重建效果不佳。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种三维表面重建方法、装置、服务器，可以解决现有技术中三维重建效果受到点云精度影响较大的问题。第一方面，本申请实施例提供了一种三维表面重建方法，包括：获取待处理点云；对所述待处理点云融合处理，得到融合点云；对所述融合点云进行网格化处理，得到多边形和多面体，其中，所述多边形为所述多面体之间公共的面；对所述多边形进行优化处理，根据所述优化处理后的多边形和所述多边体形成三维模型。在第一方面的一种可能的实现方式中，对所述待处理点云融合处理，得到融合点云，包括：根据Poisson算法对所述待处理点云融合处理，得到融合点云。在第一方面的一种可能的实现方式中，对所述待处理点云进行网格化处理，得到多边形和多面体，其中，所述多边形为所述多面体之间公共的面，包括：根据MeanShift算法对所述融合点云进行聚类，得到待选平面；根据Polyfit算法对所述待选平面进行优化，得到多边形和多面体。在第一方面的一种可能的实现方式中，对所述多边形进行优化处理，根据所述优化处理后的多边形和所述多边体形成三维模型，包括：将所述多面体作为顶点，所述多边形作为边，基于预设拟合能量方程式设置所述多边形对应的权重，构建出S-T图；根据最大流算法对所述S-T图进行迭代，得到多边形集合；将所述多边形集合中共边且共面的多边形组成多边形块，根据预设平滑能量方程式对所述多边形块进行平滑处理，得到平滑处理后的多边形块；根据预设综合能量方程式对所述平滑处理后的多边形块同时进行拟合以及平滑处理，得到剩余的多边形块；根据所述多边形集合中除了组成多边形块以外的多边形，以及剩余的多边形块中的多边形，和所述多面体形成三维模型。在第一方面的一种可能的实现方式中，所述预设拟合能量方程式为：，其中，表示多边形，表示可以看到到多边形的相机数量，表示相机投影在多边形的栅格化像素集，表示相机的位置，和表示定义多边形所在的平面方程式，表示在相机空间方向上的像素。在第一方面的一种可能的实现方式中，所述预设平滑能量方程式为:,其中，表示多边形块的数量，表示根据最大流算法计算出的每个多边形块的平均原始光滑残差；被定义为：，其中，表示原始多边形块，代表原始多边形块的数量，a，b，c表示超级参数，设置a=-0.0001，b=-10000，c=10000。在第一方面的一种可能的实现方式中，预设综合能量方程式为：，其中，表示多边形集合，表示多边形集合中多边形块的数量，表示所述预设拟合能量方程式，表示所述所述预设平滑能量方程式。第二方面，本申请实施例提供了一种三维表面重建装置，包括：获取模块，用于获取待处理点云；融合模块，用于对所述待处理点云融合处理，得到融合点云；网格化模块，用于对所述融合点云进行网格化处理，得到多边形和多面体，其中，所述多边形为所述多面体之间公共的面；优化处理模块，用于对所述多边形进行优化处理，根据所述优化处理后的多边形和所述多边体形成三维模型。在第二方面的一种可能实现的方式中，所述融合模块包括：根据Poisson算法对所述待处理点云融合处理，得到融合点云。在一种可能实现的方式中，所述网格化模块包括：根据MeanShift算法对所述融合点云进行聚类，得到待选平面；根据Polyfit算法对所述待选平面进行优化，得到多边形和多面体。在第二方面的一种可能的实现方式中，所述优化处理模型包括：将所述多面体作为顶点，所述多边形作为边，基于预设拟合能量方程式设置所述多边形对应的权重，构建出S-T图；根据最大流算法对所述S-T图进行迭代，得到多边形集合；将所述多边形集合中共边且共面的多边形组成多边形块，根据预设平滑能量方程式对所述多边形块进行平滑处理，得到平滑处理后的多边形块；根据预设综合能量方程式对所述平滑处理后的多边形块同时进行拟合以及平滑处理，得到剩余的多边形块；根据所述多边形集合中除了组成多边形块以外的多边形，以及剩余的多边形块中的多边形，和所述多面体形成三维模型。在第二方面的一种可能的实现方式中，所述预设拟合能量方程式为：，其中，表示多边形，表示可以看到到多边形的相机数量，表示相机投影在多边形的栅格化像素集，表示相机的位置，和表示定义多边形所在的平面方程式，表示在相机空间方向上的像素。在第二方面的一种可能的实现方式中，所述预设平滑能量方程式为:,其中，表示多边形块的数量，表示根据最大流算法计算出的每个多边形块的平均原始光滑残差；被定义为：，其中，表示原始多边形块，代表原始多边形块的数量，a，b，c表示超级参数，设置a=-0.0001，b=-10000，c=10000。在第二方面的一种可能的实现方式中，预设综合能量方程式为：，其中，表示多边形集合，表示多边形集合中多边形块的数量，表示所述预设拟合能量方程式，表示所述所述预设平滑能量方程式。第三方面，本申请实施例提供了一种服务器，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面所述的方法。第四方面，本申请实施例提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面所述的方法。本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本申请实施例中，获取待处理点云；对待处理点云融合处理，得到融合点云；对融合点云进行网格化处理，得到多边形和多面体，其中，多边形为所述多面体之间公共的面；对多边形进行优化处理，根据所述优化处理后的多边形和所述多边体形成三维模型。可见，本申请实施例可以自适应地对点云进行优化处理，对输入点云的精度要求低，可以从低精度的点云中重建出相对平滑的模型，比起传统表面重建算法具有更好的鲁棒性，并得到和人工规整类似的三维模型。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维表面重建方法，其特征在于，包括：/n获取待处理点云；/n对所述待处理点云融合处理，得到融合点云；/n对所述融合点云进行网格化处理，得到多边形和多面体，其中，所述多边形为所述多面体之间公共的面；/n对所述多边形进行优化处理，根据所述优化处理后的多边形和所述多边体形成三维模型。/n

【技术特征摘要】
1.一种三维表面重建方法，其特征在于，包括：
获取待处理点云；
对所述待处理点云融合处理，得到融合点云；
对所述融合点云进行网格化处理，得到多边形和多面体，其中，所述多边形为所述多面体之间公共的面；
对所述多边形进行优化处理，根据所述优化处理后的多边形和所述多边体形成三维模型。


2.如权利要求1所述的三维表面重建方法，其特征在于，对所述待处理点云融合处理，得到融合点云，包括：
根据Poisson算法对所述待处理点云融合处理，得到融合点云。


3.如权利要求1所述的三维表面重建方法，其特征在于，对所述待处理点云进行网格化处理，得到多边形和多面体，包括：
根据MeanShift算法对所述融合点云进行聚类，得到待选平面；
根据Polyfit算法对所述待选平面进行优化，得到多边形和多面体。


4.如权利要求1所述的三维表面重建方法，其特征在于，对所述多边形进行优化处理，根据所述优化处理后的多边形和所述多边体形成三维模型，包括：
将所述多面体作为顶点，所述多边形作为边，基于预设拟合能量方程式设置所述多边形对应的权重，构建出S-T图；
根据最大流算法对所述S-T图进行迭代处理，得到多边形集合；
将所述多边形集合中共边且共面的多边形组成多边形块，根据预设平滑能量方程式对所述多边形块进行平滑处理，得到平滑处理后的多边形块；
根据预设综合能量方程式对所述平滑处理后的多边形块同时进行拟合以及平滑处理，得到剩余的多边形块；
根据所述多边形集合中除了组成多边形块以外的多边形，以及剩余的多边形块中的多边形，和所述多面体形成三维模型。


5.如权利要求4所述的三维表面重建方法，其特征在于，所述预设拟合能量方程式为：

，<...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔岩，陈世超，
申请(专利权)人：中德珠海人工智能研究院有限公司，珠海市四维时代网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44