[发明专利]三维物体分割方法、设备和介质

权利要求书

1.一种三维物体分割方法，包括：

获取三维物体的点云；

确定所述点云的三个缩放方向；

分别沿所述三个缩放方向缩放所述点云中各点的位置，使得缩放后的点云在所述三个缩放方向上的尺度相同；以及

基于缩放后的点云，确定所述三维物体的分割结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述点云数据的三个缩放方向的步骤进一步包括：

对所述点云进行三维空间椭圆拟合；

以所拟合的椭圆体的三个轴作为坐标轴建立第一坐标系；

基于所述点云在所述第一坐标系下的投影，确定所述点云的最小外接平行六面体；以及

以分别与所述平行六面体的三个相邻平面垂直的方向作为所述三个缩放方向。

3.根据权利要求2所述的方法，其中基于所述点云在所述第一坐标系下的投影，确定所述点云的最小外接平行六面体的步骤进一步包括：

通过对所述点云在各坐标轴平面下的投影进行旋转尺度卡取，获得所述点云的最小外接长方体；以及

通过调整所述最小外接长方体的边，获得所述最小外接平行六面体，

其中所述最小外接平行六面体的体积小于所述最小外接长方体的体积。

4.根据权利要求2所述的方法，其中分别沿所述三个缩放方向缩放所述点云的位置的步骤进一步包括：

以所述三个缩放方向为坐标轴建立第二坐标系；

将所述点云中各点的坐标变换为所述第二坐标系下的坐标；

分别确定点云中各点在所述第二坐标系中的各个坐标轴下的最大值和最小值；以及

基于所述最大值和最小值，对点云中各点的坐标值进行归一化。

5.根据权利要求1所述的方法，其中基于缩放后的点云数据，确定所述三维物体的分割结果的步骤进一步包括：

基于缩放后的点云，确定重建所述三维物体的外表面的多个模型面片；

基于面片之间的相似度关系，将所述多个模型面片聚类为多个面片组；以及

确定邻接且为凸集的面片组的最大集合，并将所述面片组的最大集合作为所述三维物体的一个分割部分。

6.根据权利要求5所述的方法，其中基于缩放后的点云数据，确定重建所述三维物体的外表面的多个模型面片的步骤进一步包括：

以多个等大的第一立方体切割所述点云；

以第一立方体的端点替换所述点云中的所有点，并获得更新点云；

以多个等大的第二立方体切割所述更新点云，其中所述第二立方体的体积大于所述第一立方体的体积；

基于所述第二立方体与所述更新点云的点交叉情况，确定对应的模型面片。

7.根据权利要求5所述的方法，其中在确定重建所述三维物体的外表面的多个模型面片的步骤之后，进一步包括：

在每个模型面片上，增加调整点；以及

基于增加的调整点，生成新的模型面片。

8.一种三维物体分割设备，包括：

获取单元，用于获取三维物体的点云；

缩放方向确定单元，用于确定所述点云的三个缩放方向；

缩放单元，用于分别沿所述三个缩放方向缩放所述点云中各点的位置，使得缩放后的点云在所述三个缩放方向上的尺度相同；以及

分割单元，用于基于缩放后的点云，确定所述三维物体的分割结果。

9.一种三维物体分割设备，包括：

存储单元，在其上存储计算机程序；

处理单元，用于当执行所述计算机程序时，实现如下步骤：

获取三维物体的点云；

确定所述点云的三个缩放方向；

分别沿所述三个缩放方向缩放所述点云中各点的位置，使得缩放后的点云在所述三个缩放方向上的尺度相同；以及

基于缩放后的点云，确定所述三维物体的分割结果。

10.一种计算机可读记录介质，其上存储计算机程序，当由处理单元执行所述计算机程序时，实现如下步骤：

获取三维物体的点云；

确定所述点云的三个缩放方向；

分别沿所述三个缩放方向缩放所述点云中各点的位置，使得缩放后的点云在所述三个缩放方向上的尺度相同；以及

基于缩放后的点云，确定所述三维物体的分割结果。