[发明专利]点云修复方法、装置及终端

说明书

本发明实施例提供一种基于图信号处理的点云修复方法、装置及终端，其中，方法包括：将预先获取的点云划分为互相有重叠部分的多个立方块；确定所述多个立方块中的目标块和与所述目标块相对应的目标源块，所述目标块包含缺失数据；根据所述目标源块中的信息对所述目标块中的缺失区域进行修复，获得修复结果块；利用所述修复结果块替换所述点云中的目标块，获得修复后的点云。本发明通过将点云划分为多个立方块；并确定立方块中的目标块和与所述目标块相对应的目标源块，进一步根据所述目标源块对所述目标块中进行修复，获得修复结果块；最后利用所述修复结果块替换所述点云中的目标块，获得修复后的点云，有效地保证了点云的修复效果。

技术领域

本发明涉及图信号处理技术领域，尤其涉及一种基于图信号处理的点云修复方法、装置及终端。

背景技术

在进行图像数据采集时，使用三维扫描仪和深度感测采集到的点云数据会不可避免地产生数据误差：对于一些扫描不到的区域，在扫描结果中会以缺失数据的孔洞的形式呈现。缺失数据的原因包括：扫描角度的不完全、激光扫描仪本身的局限性、以及物体几何结构过于复杂繁复等等。

基于存在数据误差的情况，需要进行点云修复处理，而在点云修复方面，目前有两类主流算法：基于搜索线上数据库的方法和基于孔洞周围局域信息的方法。

其中，基于搜索线上数据库的方法主要通过寻找外界资源中相似的数据来填充缺失区域。具体的，可以先尝试通过参考缺失区域周围的几何信息，从已有的点云库中寻找相似数据进行填充；后又提出另一种将点云投影到深度图上的方法，使用字典学习从在线的深度图数据库中搜索相似的深度图，将未知部分对应的信息粘贴到空缺区域，最后将补好的深度图投影回点云。此类方法对被搜索的数据库要求较高，需要足够的与待修补点云相似的序列，且直接填充难免在衔接处产生几何结构的不对齐，这是在最后平滑处理时难以解决的问题。此外，在深度图方法中的两次投影过程将不可避免地产生几何结构的损失。

而基于孔洞周围局域信息的方法主要参照当前点云本身的数据，通过对缺失区域周围的点的分析来预测缺失区域内部的几何结构。具体的，通过提取孔洞周围的边界点来计算其几何特征，并由此拟合出缺失部分的曲面，通过采样插值得到填充的点；而后将孔洞分解为几个子洞后，分别利用张量投票方法提取其几何特征单独填充；参考孔洞周围点云的信息列出修复孔洞的优化方程，通过偏微分方法求解来进行修补；进一步主要针对人体数据中趋于平面的条状孔洞，采用中值算子和平滑收敛算法将边界趋势进行延伸来填补。这类方法完全依靠孔洞周围的局部信息进行修补，由于参考信息比较单一，所以其修补结果比实际内容要更趋于平面，容易失真，且几何结构复杂时，修补的边界容易产生伪影。

发明内容

本发明实施例提供一种基于图信号处理的点云修复方法、装置及终端，用以解决现有技术中存在的几何结构不对齐、在深度图方法中的两次投影过程将不可避免地产生几何结构的损失、容易失真、且几何结构复杂时，修补的边界容易产生伪影的问题。

本发明实施例第一方面提供了一种基于图信号处理的点云修复方法，包括：

将预先获取的点云划分为互相有重叠部分的多个立方块；

确定所述多个立方块中的目标块和与所述目标块相对应的目标源块，所述目标块包含缺失数据；

根据所述目标源块中的信息对所述目标块中的缺失区域进行修复，获得修复结果块；

利用所述修复结果块替换所述点云中的目标块，获得修复后的点云。

如上所述的方法，确定所述多个立方块中的与所述目标块相对应的目标源块，包括：

将所述多个立方块中除去所述目标块的其他立方块确定为候选块；

获取所有候选块和所述目标块之间的相似度；

根据所述相似度确定与所述目标块相对应的源块；