[发明专利]一种数据生成系统

说明书

本发明公开了一种数据生成系统，包括终端、服务器和数据库；数据生成系统基于实体‑组件‑系统架构组织三维场景数据、模拟数据和结构化数据；数据库中存储有基于实体和组件组织的三维场景数据；终端通过三维场景编辑接口采集用户自定义的三维场景条件，通过基于系统提供的处理指令编辑接口采集用户编辑的处理指令，并将三维场景条件和处理指令发送至服务器；服务器根据三维场景数据生成满足三维场景条件的三维场景图，然后根据处理指令对三维场景图进行调整，根据处理指令基于三维场景图进行传感器数据模拟生成模拟数据或/和直接输出结构化数据并存储。该数据生成系统能够大量产生质量高、标注准确的三维数据，且成本低。

技术领域

本发明属于计算机图形学、计算机视觉和仿真模拟领域，具体涉及一种数据生成系统。

背景技术

AI是当代最强大的技术力量。第一阶段人工智能将实现全新的软件自动化水平，从而帮助诸多行业提高生产力；其后，人工智能与传感器和执行器相结合，将成为新一代自主机器的核心。

在人工智能、自动驾驶、机器人等领域，产品的最终质量取决于训练数据的质量和规模。故工业界、学术界都对各自领域的高质量数据有着极大需求。近几年，蓬勃发展的无人自动驾驶领域，业界已经在大量使用合成的仿真数据进行训练。大量使用仿真数据，不断提升了训练的效率也避免了安全等问题。由此可见，人工智能训练数据生产行业，是一个门槛较高、影响深远、前景广阔的市场。

随着人工智能、室内外机器人及场景数据采集设备的快速发展，工业界对于三维场景及环境的模拟仿真和数据生成需求已经越来越广泛。目前，Facebook AI Habitat兼容几个三维场景数据集，包括MatterPort3D，Gibson和SUNCG，通过这几个三维场景数据集，虽然可以比现实世界快数百倍地运行模拟世界。但是这些三维场景数据集并不能满足需求。

目前三维场景数据生产处于初级阶段，具有以下缺点：

缺点一：数据采集及仿真成本高。物理真实世界的三维数据的采集需要在特定环境中采用特定采集设备并经过特定的人工操作。受特定采集设备成本，政策和法律监管以及人力成本等因素影响，采集真实三维数据成本昂贵，为解决采集真实三维数据成本高问题，可以构建仿真系统，利用仿真系统合成虚拟三维数据，但是仿真系统的构建仍然需要耗费大量的成本。

缺点二：数据质量低。受采集设备、受采集环境、采集操作流程的差异影响，采集的真实三维数据差异大，不规整，且不同时期不同企业的数据集规范也可能不一样，导致一个个数据孤岛的形成，整合难度很大。

缺点三：数据标注成本高且标注精度低。真实三维数据和虚拟三维数据均需要大量人力进行语义信息标注，因而数据标注成本高；由于数据质量低和专业深度大，人工标注的准确度难以保证。

缺点四：数据生产能力有限。目前三维数据仍然采用真实物理环境中进行采集和分析，受采集设备及物理原理限制，大量现象和场景都无法通过已有采集设备采集。

发明内容

本发明的目的是提供一种数据生成系统，该数据生成系统能够根据使用者需求大量产生质量高、标注准确的三维数据，且成本低。

为实现上述发明目的，本发明实施例提供了一种数据生成系统，包括任意两者互相通信的终端、服务器和数据库；所述数据生成系统基于实体-组件-系统架构组织三维场景数据、模拟数据和结构化数据；

所述数据库中存储有基于实体-组件-系统架构中实体和组件组织的三维场景数据；

所述终端通过三维场景编辑接口采集用户自定义的三维场景条件，通过基于实体-组件-系统架构中系统提供的处理指令编辑接口采集用户编辑的处理指令，并将三维场景条件和处理指令发送至所述服务器；

所述服务器根据三维场景数据生成满足三维场景条件的三维场景图，然后根据处理指令对三维场景图进行调整，根据处理指令基于三维场景图进行传感器数据模拟生成模拟数据或/和直接输出结构化数据并存储。