一种三维模型生成方法、装置和电子设备制造方法及图纸

本申请实施例公开了一种三维模型生成方法、装置和电子设备，其中，所述三维模型生成方法包括：对待建模对象的空中三维模型和地面三维模型分别进行特征提取，获取至少三组特征向量；基于所述特征向量对所述空中三维模型和所述地面三维模型进行配准，确定融合后的三维模型的第一过渡区域；对所述第一过渡区域的三角面片进行重构，得到第二过渡区域；对所述第二过渡区域进行纹理填充，确定所述待建模对象的目标三维模型。目标三维模型。目标三维模型。

【技术实现步骤摘要】
一种三维模型生成方法、装置和电子设备


[0001]本申请涉及图像图形处理
，尤其涉及一种三维模型生成方法、装置和电子设备。

技术介绍

[0002]作为新型基础测绘的标准化产品，实景三维模型被广泛用于多个领域。目前常用的实景三维模型通常包括空中三维模型和地面三维模型，其中，空中三维模型是利用无人机上搭载的不同视角的传感器，从模型的侧面、顶部等多个角度进行拍摄，获取不同角度物体的纹理信息，并结合内业处理生成三维实景模型等产品。地面三维模型是利用地面近景摄影搭载多方位相机等多种传感器，获取所拍摄地区的地面纹理以及物体侧面纹理，通过获取的纹理信息，构建的三维模型。
[0003]然而，对于空中三维模型，由于无人机采集数据时的航高设置问题，在采集过程中近地面可能存在障碍物遮挡的问题，导致拍摄到的地面影像不全，其建模结果往往出现纹理拉花、模糊、破洞、几何模型扭曲、精度不高的情况，而地面三维模型无法同时兼顾地面及物体的顶部信息，且在大面积城市建模时，采集数据的时间较长，效率低，无法单独实现场景的完整重建。

技术实现思路

[0004]本申请实施例期望提供一种三维模型生成方法、装置和电子设备。
[0005]本申请的技术方案是这样实现的：
[0006]本申请第一方面的实施例提供一种三维模型生成方法，包括：
[0007]对待建模对象的空中三维模型和地面三维模型分别进行特征提取，获取至少三组特征向量；
[0008]基于所述特征向量对所述空中三维模型和所述地面三维模型进行配准，确定融合后的三维模型的第一过渡区域；
[0009]对所述第一过渡区域的三角面片进行重构，得到第二过渡区域；
[0010]对所述第二过渡区域进行纹理填充，确定所述待建模对象的目标三维模型。
[0011]可选地，所述基于所述特征向量对所述空中三维模型和所述地面三维模型进行配准，包括：
[0012]基于所述特征向量对所述空中三维模型和/或所述地面三维模型进行几何变换，实现初次配准；
[0013]基于迭代最近点算法对初次配准后的三维模型进行二次配准。
[0014]可选地，所述对所述第一过渡区域的三角面片进行重构，得到第二过渡区域，包括：
[0015]对所述第一过渡区域的三角面片进行重构，消除所述第一过渡区域中的孔洞区域，得到第二过渡区域。
[0016]可选地，所述对所述第一过渡区域的三角面片进行重构，得到第二过渡区域，包括：
[0017]利用散点轮廓算法筛选所述第一过渡区域的边界点；
[0018]利用三角网生长算法对筛选后的所述边界点进行重构三角面片，得到第二过渡区域。
[0019]可选地，所述对所述第二过渡区域进行纹理填充，包括：
[0020]获取所述第二过渡区域中的每个所述三角面片对应的纹理图像集合中每个纹理图像的纹理质量；
[0021]利用马尔科夫随机场为每个所述三角面片分配目标纹理图像；所述目标纹理图像的纹理质量不低于相应的所述纹理图像集合中任一纹理图像的纹理质量。
[0022]可选地，所述获取所述第二过渡区域中的每个所述三角面片对应的纹理图像集合中每个纹理图像的纹理质量，包括：
[0023]获取所述第二过渡区域中的每个所述三角面片映射到二维的纹理图像的像素总数和所述纹理图像包含的颜色值的方差；
[0024]基于所述像素总数和所述方差，确定每个纹理图像的纹理质量。
[0025]可选地，在对所述第二过渡区域进行纹理填充之后，所述方法还包括：
[0026]基于影像增强技术对所述第二过渡区域中的每个所述三角面片的纹理图像的亮度和颜色进行调整。
[0027]可选地，在对所述第二过渡区域进行纹理填充之后，所述方法还包括：
[0028]采用泊松融合算法消除相邻所述纹理图像接缝处的颜色差异。
[0029]本申请的第二方面的实施例提供一种三维模型生成装置，包括：
[0030]特征提取模块，用于对待建模对象的空中三维模型和地面三维模型分别进行特征提取，获取至少三组特征向量；
[0031]配准模块，用于基于所述特征向量对所述空中三维模型和所述地面三维模型进行配准，确定融合后的三维模型的第一过渡区域；
[0032]重构模块，用于对所述第一过渡区域的三角面片进行重构，得到第二过渡区域；
[0033]填充模块，用于对所述第二过渡区域进行纹理填充，确定所述待建模对象的目标三维模型。
[0034]本申请的第三方面的实施例提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，所述处理器执行第一方面所述方法的步骤。
[0035]本申请实施例提供的一种三维模型生成方法、装置和电子设备，其中，所述三维模型生成方法包括：对待建模对象的空中三维模型和地面三维模型分别进行特征提取，获取至少三组特征向量；基于所述特征向量对所述空中三维模型和所述地面三维模型进行配准，确定融合后的三维模型的第一过渡区域；对所述第一过渡区域的三角面片进行重构，得到第二过渡区域；对所述第二过渡区域进行纹理填充，确定所述待建模对象的目标三维模型。采用本申请的技术方案，通过将空中三维模型和地面三维模型进行融合，重构两类三维模型的过渡区域，并进行纹理映射，不仅实现了对目标区域的三维模型的完整架构，而且保证了融合后的三维模型的图像质量，提高了目标区域实景三维模型的精细化程度。
附图说明
[0036]图1为本申请实施例提供的一种三维模型生成方法的流程示意图；
[0037]图2为本申请实施例提供的一种三维模型生成装置的结构示意图；
[0038]图3为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0039]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0040]此外，附图仅为本申请的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
[0041]附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的步骤。例如，有的步骤还可以分解，而有的步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
[0042]在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本申请的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维模型生成方法，包括：对待建模对象的空中三维模型和地面三维模型分别进行特征提取，获取至少三组特征向量；基于所述特征向量对所述空中三维模型和所述地面三维模型进行配准，确定融合后的三维模型的第一过渡区域；对所述第一过渡区域的三角面片进行重构，得到第二过渡区域；对所述第二过渡区域进行纹理填充，确定所述待建模对象的目标三维模型。2.根据权利要求1所述的三维模型生成方法，其特征在于，所述基于所述特征向量对所述空中三维模型和所述地面三维模型进行配准，包括：基于所述特征向量对所述空中三维模型和/或所述地面三维模型进行几何变换，实现初次配准；基于迭代最近点算法对初次配准后的三维模型进行二次配准。3.根据权利要求1所述的三维模型生成方法，其特征在于，所述对所述第一过渡区域的三角面片进行重构，得到第二过渡区域，包括：对所述第一过渡区域的三角面片进行重构，消除所述第一过渡区域中的孔洞区域，得到第二过渡区域。4.根据权利要求1所述的三维模型生成方法，其特征在于，所述对所述第一过渡区域的三角面片进行重构，得到第二过渡区域，包括：利用散点轮廓算法筛选所述第一过渡区域的边界点；利用三角网生长算法对筛选后的所述边界点进行重构三角面片，得到第二过渡区域。5.根据权利要求1所述的三维模型生成方法，其特征在于，所述对所述第二过渡区域进行纹理填充，包括：获取所述第二过渡区域中的每个所述三角面片对应的纹理图像集合中每个纹理图像的纹理质量；利用马尔科夫随机场为每个所述三角面片分配目标纹理图像；所述目标纹理图像的纹...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹成度，胡庆武，张钧淇，费亮，夏旺，李海亮，艾明耀，赵鹏程，李加元，毛庆洲，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：