[发明专利]一种基于物理仿真的物体语义和位姿数据集生成方法

权利要求书

1.一种基于物理仿真的物体语义和位姿数据集生成方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1、针对数据应用场景进行几何建模；包括以下步骤：

步骤1.1、对物体和构成所述数据应用场景的物体建立三维几何模型；

步骤1.2、利用实际物体和场景表面拍摄的图像，对所述三维几何模型的表面进行贴图，从而得到外观贴近真实物体的三维模型；

步骤2、通过物理引擎建立物理场景，初始化场景各个几何体物理仿真参数和渲染配置；包括以下步骤：

步骤2.1、将所述外观贴近真实物体的三维模型导入物理引擎，建立贴近真实环境的具备相应仿真参数的物理场景；

步骤2.2、利用所述物理引擎初始化各个所述三维模型的仿真碰撞参数，

物体类型、个数及初始姿态；

步骤3、随机初始化相机配置，光源配置和物体类型，个数及初始姿态；

包括以下步骤：

步骤3.1、随机初始化相机配置，渲染配置，光源配置；

步骤3.2、通过随机环境光照和相机位置，获得多角度的贴近真实场景的物体渲染配置；

步骤4、根据物理场景当前状态进行仿真解算，达到物理稳定结果，贴近实际物体堆叠场景；

步骤5、根据当前相机配置渲染场景的颜色图像，深度图像和点云数据，

恢复场景点云；

步骤6、通过读取物理世界内部参数和渲染设置，得到场景中每个物体的类别，语义，包围框和位姿等标注信息；

步骤7、重复步骤4至步骤6，直至数据集达到指定数据规模，生成大规模数据集。

2.根据权利要求1所述的一种基于物理仿真的物体语义和位姿数据集生成方法，其特征在于，所述步骤6包括如下步骤：

步骤6.1、通过独立渲染得到每个物体对应的类别，包围框和语义掩模；

步骤6.2、通过内部参数读取对应物体的位姿数据，并将物体位姿统一到相机坐标系下。

3.根据权利要求1所述的一种基于物理仿真的物体语义和位姿数据集生成方法，其特征在于，所述步骤7通过重复仿真和标签生成，使所述数据集达到贴近真实场景的指定规模。

4.根据权利要求1所述的一种基于物理仿真的物体语义和位姿数据集生成方法，其特征在于，步骤1.2中的所述贴图的图源来自相机拍摄的实际物体和场景的各个方向视图。

5.根据权利要求2所述的一种基于物理仿真的物体语义和位姿数据集生成方法，其特征在于，步骤6.1中的所述渲染只对单个物体表面进行，遮挡部分不会被渲染。

6.根据权利要求1所述的一种基于物理仿真的物体语义和位姿数据集生成方法，其特征在于，步骤4中的所述仿真解算采用基于网格的碰撞体检测算法进行物理仿真。

7.根据权利要求1所述的一种基于物理仿真的物体语义和位姿数据集生成方法，其特征在于，步骤3.2中的所述渲染配置包括物体表面漫反射渲染。