[发明专利]三维影像分析系统、处理装置及其方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种三维影像分析系统、用于该三维影像分析系统的处理装置及其方法。更具体而言，本发明的三维影像分析系统、用于该三维影像分析系统的处理装置及其方法是通过一扫描线边界检测方法及一平面分割法来决定一三维影像的边界信息。

背景技术

随着科技的快速发展演进，人们也越来越依靠通过电子产品得到所需的信息。举例而言，现今的生活环境中，人们在驾驶车辆时，常会通过一移动导行装置来引导行进的方向。该移动导航装置通常具有一屏幕以显示车辆周遭环境中的建筑物模型及道路模型。

为使建筑物模型及道路模型更加符合实际情形，三维模型重建技术因而发展。传统的三维模型重建技术会利用一装置扫描并拍摄场景，再利用装置的几何原理来建立初步的三维影像模型。通常三维影像模型包含场景的三维数据即一水平轴数据、一垂直轴数据及一深度轴数据，故建立三维影像模型后，会根据该水平轴数据、该垂直轴数据及该深度轴数据，利用二次曲线逼近法或计算正交向量方法来模拟三维影像模型的边界的存在。但由于上述方法所撷取出的边界信息会有较多的噪声存在，因此无法准确地呈现场景中的边界。如此一来，通过传统的三维模型重建技术即无法完整的将建筑物模型及道路模型完整地显示于屏幕上。

综上所述，如何去除边界信息中不必要的噪声，并以取得精确边界位置，以完整地重建三维影像模型，仍是本行业中亟需实现的目标。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种三维影像分析系统、一用于该三维影像分析系统的处理装置及其方法。该处理装置通过一扫描线切割法决定一三维影像模型的初步边界信息，再搭配一平面分割法来决定该三维影像模型的一平面信息。如此一来，根据该初步边界信息及该平面信息，处理装置即可去除初步边界信息中的噪声部份，以决定该三维影像的一边界信息且完整地重建三维影像模型。

为达上述的目的，本发明的三维影像分析系统包含一三维影像撷取装置以及一处理装置。该三维影像撷取装置用以产生一三维影像的多个三维数据。该处理装置用以根据这些三维数据界定多条水平扫描线及多条垂直扫描线，根据这些水平扫描线及这些垂直扫描线决定该三维影像的一初步边界信息，将这些三维数据区分为多个群组，通过比较这些群组决定该三维影像的一平面信息，以及根据该初步边界信息及该平面信息决定该三维影像的一边界信息。

此外，该处理装置包含一接收模块、一边界检测模块、一平面分割模块以及一分析模块。该接收模块用以自该三维影像撷取装置接收该三维影像的这些三维数据。该边界检测模块用以根据这些三维数据产生这些水平扫描线及这些垂直扫描线，且用以根据这些水平扫描线及这些垂直扫描线决定该三维影像的该初步边界信息。该平面分割模块用以将这些三维数据区分为多个群组，且用以通过比较这些群组决定该三维影像的一平面信息。该分析模块用以根据该初步边界信息及该平面信息决定该三维影像的该边界信息。

另外，用于该处理装置的三维影像分析方法，包含下列步骤：(a)使该处理装置自该三维影像撷取装置接收该三维影像的这些三维数据；(b)使该处理装置根据这些三维数据，界定这些水平扫描线及这些垂直扫描线；(c)使该处理装置根据这些水平扫描线及这些垂直扫描线，决定该三维影像的该初步边界信息；(d)使该处理装置将这些三维数据区分为这些群组；(e)使该处理装置通过比较这些群组决定该三维影像的该平面信息；以及(f)使该处理装置根据该初步边界信息及该平面信息，决定该三维影像的该边界信息。

附图说明

在参阅附图及随后描述的实施方式后，此技术领域具有通常知识者便可了解本发明的其它目的，以及本发明的技术手段及实施态样，其中：

图1是本发明第一实施例的一三维影像分析系统的示意图；

图2至图4是描绘第一实施例的一三维影像模型的示意图；

图5是三维影像模型的水平扫描线的示意图；

图6是三维影像模型的垂直扫描线的示意图；

图7A-图7D是描绘扫描线切割法的示意图；

图8是描绘水平扫描线的曲线节点；

图9是描绘垂直扫描线的曲线节点；

图10是描绘三维影像模型的曲线节点；

图11是描绘将三维数据分群后的三维影像模型；

图12是描绘各群组所界定的平面；

图13是描绘将各平面对应至初步边界信息后的三维影像模型；

图14A是描绘一群组及其界定的平面及该平面的一法向量；

图14B是描绘比较各平面的法向量的示意图；

图15是描绘校正错误的曲线节点后的三维影像模型；以及