[发明专利]一种三维重建尺度恢复方法、装置、电子设备及存储介质

权利要求书

1.一种三维重建尺度恢复方法，其特征在于，所述方法包括：

针对目标场景进行场景数据采集得到采集轨迹的节点数据，所述采集轨迹的节点数据包括：各节点的探测图片、各节点的地理位置；

基于所述采集轨迹的各节点的探测图片对所述目标场景进行三维重建，得到第一重建场景的三维点云和所述采集轨迹的第一重建轨迹；其中，所述第一重建轨迹的节点数据包括：各节点的重建位置；所述第一重建轨迹中的节点与所述采集轨迹中的节点一一对应；

基于所述采集轨迹中节点的地理位置计算节点间的第一距离，并基于所述第一重建轨迹中节点的重建位置计算所述第一距离对应的第二距离；其中，所述第一距离与所述第二距离相对应表示：用于计算所述第一距离的所述采集轨迹中的两节点与用于计算所述第二距离的所述第一重建轨迹中的两节点相对应；

根据多个所述第一距离和每个第一距离对应的第二距离，计算所述第一重建场景相对于所述目标场景的尺度系数；

基于所述尺度系数对所述第一重建轨迹中各节点的重建位置进行尺度恢复，得到第二重建轨迹；并基于所述尺度系数对所述第一重建场景的三维点云进行尺度恢复，得到第二重建场景的三维点云；其中，所述第二重建轨迹与所述采集轨迹的尺度相同，所述第二重建场景与所述目标场景的尺度相同；

所述根据多个所述第一距离和每个第一距离对应的第二距离，计算所述第一重建场景相对于所述目标场景的尺度系数的步骤，包括：

基于所述采集轨迹中节点间的第一距离，以及所述第一重建轨迹中节点间的第二距离，采用降噪算法确定标准尺度；

基于所述标准尺度确定所述采集轨迹中的目标节点对，其中，所述目标节点对中两节点间的第一距离与该第一距离对应的第二距离的比值，与所述标准尺度相差在预设范围内；

针对所述采集轨迹中的每一节点，确定与该节点构成目标节点对的候选节点；计算该节点的探测图片与该节点的候选节点的探测图片之间的相似度，从该节点的候选节点中，基于所述相似度确定该节点的预设数目个目标节点；

基于所述采集轨迹中节点与该节点的目标节点的第一距离，和每个第一距离对应的第二距离，计算所述第一重建场景相对于所述目标场景的尺度系数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述采集轨迹中节点的地理位置计算节点间的第一距离的步骤，包括：

针对所述采集轨迹中的每一节点，将该节点的地理位置转换到参考坐标系，得到参考坐标系下的位置；

基于所述采集轨迹中节点在参考坐标系下的位置，计算节点间的第一距离。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述采集轨迹中节点与该节点的目标节点的第一距离，和每个第一距离对应的第二距离，计算所述第一重建场景相对于所述目标场景的尺度系数的步骤，包括：

基于所述采集轨迹中节点与该节点的目标节点的第一距离、每个第一距离对应的第二距离、以及尺度系数构建损失函数；其中，损失函数包含每个第一距离与该第一距离对应的第三距离的差值，所述第三距离是所述第一距离对应的第二距离乘以尺度系数后得到的；

计算所述损失函数的最小损失值对应的最优尺度系数，将该最优尺度系数作为所述第一重建场景相对于所述目标场景的尺度系数。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在基于所述尺度系数对所述第一重建轨迹中各节点的重建位置进行尺度恢复，得到第二重建轨迹；并基于所述尺度系数对所述第一重建场景的三维点云进行尺度恢复，得到第二重建场景的三维点云之后，所述方法还包括：

基于所述第二重建轨迹中各节点的重建位置和所述采集轨迹中各节点的地理位置，计算所述第二重建轨迹和所述采集轨迹之间的旋转矩阵和平移向量；

基于所述旋转矩阵和平移向量对所述第二重建轨迹中各节点的重建位置进行旋转和平移，得到第三重建轨迹；所述第三重建轨迹与所述采集轨迹的尺度相同、且所属坐标系相同；

基于所述旋转矩阵和平移向量对所述第二重建场景的三维点云进行旋转和平移，得到第三重建场景的三维点云；所述第三重建场景与所述目标场景的尺度相同、且所属坐标系相同。