[发明专利]一种室内全景影像逆向建模融合方法

说明书

本发明公开一种室内全景影像逆向建模融合方法，包括以下步骤，S1：在室内不同位置点设置相机，对室内进行拍摄得到全景图像并构建相机成像球面投影模型；S2：选取室内地面的第一特征点，并计算第一特征点在相机成像球面投影模型中的空间坐标；S3：选取第一特征点垂直线上的第二特征点，并计算第二特征点在相机成像球面投影模型中的的空间坐标；S4：基于室内空间的几何规则性，利用特征点的空间坐标进行室内对应位置点的空间模型构面；S5：统一室内不同位置点的空间模型的坐标系并进行拼接，得到室内全景空间模型。本发明采用全景特征点还原室内空间模型，将极大缩减构建模型所需的数据量，处理速度快，易于网络发布。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，特别涉及一种室内全景影像逆向建模融合方法。

背景技术

深度全景技术是目前虚拟现实技术领域热门研究方向，它的目标是构建真实世界对象的数字化表示，并在设备上显示出来，该技术将三维重建技术与全景技术结合起来，在全景中加入深度信息，能给人身临其境的感受。深度全景相较于传统全景，具有深度信息，可展现立体空间结构；在此基础上，支持深度数据应用，例如量测、模拟人的行走、AR/VR应用，为数字城市提供数据支撑。前景十分广阔。目前国内外已有谷歌、腾讯、贝壳如视、白犀牛等厂商提供了深度全景技术方案。深度全景技术进入发展的黄金期，以深度全景技术为基础的应用产品，发展前景有着很大的想象空间。

然而，国内外现有深度全景技术研究主要集中在使用深度相机采集RGB-D数据，使用深度数据进行三维建模，然后将彩色影像作为纹理映射到模型上，该方法需要密集采集作业空间的RGB-D数据，即想要获得效果比较好的全景模型，需要非常大的数据量，导致数据处理时对计算机的处理性能要求较高，处理较慢，不具普遍适用型，且模型有锯齿和空洞产生；另外也有使用倾斜摄影技术采用双目测量方法对深度数据进行获取，该方法也需要连续拍摄大量重叠图片，与深度相机建模方法有着相同的缺陷。

发明内容

针对现有技术中构建室内深度全景图像低精度和低速度的问题，本发明提出一种室内全景影像逆向建模融合方法，基于室内空间几何规则性，采用定点旋转拍摄空间一周的图片，数据量小，处理速度快，无空洞和锯齿产生，可展现完美的模型效果。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种室内全景影像逆向建模融合方法，具体包括以下步骤：

S1：在室内不同位置点设置相机，对室内进行拍摄得到全景图像并构建相机成像球面投影模型；

S2：选取室内地面的第一特征点，并计算第一特征点在相机成像球面投影模型中的空间坐标；

S3：选取第一特征点垂直线上的第二特征点，并计算第二特征点在相机成像球面投影模型中的空间坐标；

S4：重复步骤S2、S3，直至计算出室内空间立面所有特征点，基于室内空间的几何规则性，对室内空间中每一个立面，顺次连接其特征点完成构面，实现室内不同位置点的空间模型构建；

S5：统一室内不同位置点的空间模型的坐标系并进行拼接，得到室内全景空间模型。

优选的,还包括：

S6：在室内全景空间模型中，将全景照片作为纹理，根据特征点的空间坐标，依据视点位置动态映射到室内全景空间模型上；同时，在单位置点的空间模型中，以室内全景空间模型为支撑，对单位置点的球面模型上任意点，动态计算对应点的深度数据。

优选的,所述相机成像球面投影模型的建立为：

以全景图像的球心O点为原点建立空间直角坐标系，经过原点与室内地面垂直的轴为Y轴；经过球心与室内地面平行的轴为Z轴；经过球心与室内地面平行且与Z轴垂直的轴为X轴；

则模型上任意一点P(x,y,z)的空间坐标为：