[发明专利]一种非凸室内空间识别重建方法及系统

说明书

本发明涉及一种非凸室内空间识别重建方法及系统。为使测量方法匹配适用于居家适老化改造上门评估场景，本发明利用增强现实技术与深度传感器扫描技术，扫描并识别所处室内空间的各类参考面，相较于其它基于深度传感器的户型扫描App工具中的空间扫描方法，本发明采用独有的处理方法，使室内户型识别不依赖于参考面选择顺序，确保即使用户进行乱序选择也可实现室内毛坯空间的重建，大大提高了此类测量方法的易用性与使用效率。

技术领域

本发明涉及增强现实辅助设计技术领域，尤其涉及一种非凸室内空间识别重建方法及系统。

背景技术

随着老龄人口数量增加，基于我国现实国情，居家养老模式作为我国主要的养老模式已基本确立，老年人的居家安全、便利生活需求越来越受到重视，对老年人居所进行适当的适老化改造已成为必要的前期工作。其中，通过安装适老化助具能够快速的提升环境对于老年人的友好程度，是一种主要的老人居所改造升级方式。

上门评估是目前适老化助具安装的重要前期工作，其方式是上门与老人及家属进行沟通，结合房屋结构、家属意愿确定改造需求、明确安装位置。在上门评估过程中具有实现信息获取、留痕、确责、施工、验收各环节无纸化办公与信息互通的信息化系统必不可少。现有居家适老化上门评估系统实现以网页形式的传统信息化系统为主，故对于老人家原始户型测量这一关键工作依然为人工手动测量，存在工作量大、易出错、效率低等问题。

随着增强现实技术的发展与在移动计算设备中集成深度传感器已成移动设备厂商主流趋势，使三维重构功能在目前的消费级移动计算设备上实现成为可能。目前市面上针对消费级移动计算设备，已存在基于增强现实技术与深度传感器的户型扫描App工具。例如，目前主流的增强现实量房工具MagicPlan的户型扫描方法主要包括：1、设备显示扫描地面引导信息，引导用户对地面进行扫描；2、使用设备扫描地面获取地面空间深度信息；3、根据地面空间深度信息计算得到地面参考面；4、设备显示扫描屋顶引导信息，引导用户对屋顶进行扫描；5、使用设备扫描扫描屋顶，获取屋顶空间深度信息；6、根据屋顶空间深度信息计算得到屋顶参考面；7、设备显示扫描墙面引导信息，引导用户扫描第一面墙体；8、使用设备扫描第一墙面，获取墙面空间深度信息；9、根据第一墙面空间深度信息计算得到地面参考面，并计算参考面平面参数；10、设备显示扫描下一墙面引导信息，引导用户扫描下一面墙体；11、使用设备扫描下一墙面，获取墙面空间深度信息；12、根据墙面空间深度信息计算得到墙面参考面，并计算参考面平面参数；13、根据当前墙面与上一扫描墙面的参考面平面参数，计算两墙结合点信息；14、将当前扫描墙面的参考面平面参数与当前扫描墙面与上一扫描墙面的结合点信息存入系统内部数据结构；15、判断当前扫描墙面是否与扫描第一墙面交汇；16、若未交汇跳转至第10步，继续扫描；17、若与第一墙面交汇，表明扫描完毕，使用上述系统内部数据结构所存储的各墙面、地面、屋顶的参考面平面参数与结合点信息计算形成毛坯室内空间。由此可知，现有方法一般是通过系统引导用户的方式，让用户在房间内依次扫描空间中地面、屋顶及所有墙体，并依序计算墙体连接结合点信息，最终结合上述扫描信息与结合点信息计算最终的毛坯室内户型。对应的，采用这一类方法进行重建，需要用户参与到扫描与推断的全过程中，由于人工高度参与，规避了基于扫描信息后台分析算法的复杂度，因此在工程角度具有简化系统实现的优点。但是另一方面，由于需要用户手持设备依序扫描房屋内各墙面，使整体扫描效率较低；且墙体必须依照衔接顺序扫描，容易因人为失误导致扫描错误，从而影响最终空间精确程度，也从整体上降低了扫描效率。

针对于居家适老化的特殊使用场景，由于现有技术户型扫描App多依赖于参考面扫描顺序，往往需依序依次扫描所处房屋墙体，通过“拉围挡”方式进行扫描并重建房屋户型，整体扫描重建过程效率较低，难以满足上门评估人员在居家适老化上门评估时，对老人家原始户型测量工作的高效率、操作简易等要求，导致难以使此类技术实际赋能于居家适老化上门评估场景。

发明内容