[发明专利]高效利用内存的高精度三维重建方法与系统及设备有效
| 申请号： | 201810200698.X | 申请日： | 2018-03-12 |
| 公开（公告）号： | CN108564652B | 公开（公告）日： | 2020-02-14 |
| 发明（设计）人： | 刘养东;高伟;胡占义 | 申请（专利权）人： | 中国科学院自动化研究所 |
| 主分类号： | G06T17/00 | 分类号： | G06T17/00;G06T5/00 |
| 代理公司： | 11482 北京瀚仁知识产权代理事务所(普通合伙) | 代理人： | 郭文浩;关芳 |
| 地址： | 100190 *** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | 本发明涉及计算机视觉领域的三维重建方法，具体涉及一种高效利用内存的高精度三维重建方法与系统及设备，旨在降低内存占用。本发明的高精度三维重建方法，包括：获取一帧当前的深度图像，计算各像素对应的相机坐标系下的三维点和法向量、深度噪声的标准差和深度梯度；基于深度梯度检测深度图中的平面信息，并基于平面信息对深度图降噪；通过ICP算法配准当前的深度图和三维模型在前一帧视角下的深度图，计算相机姿态；分配实际表面附近的体素并通过哈希表检索已分配的体素，之后将深度图融合到TSDF模型中；将融合得到的体数据在特定相机姿态下进行光线投影得到表面点云。本方法能够生成高精度的重建模型，同时节省内存占用。 | ||
| 搜索关键词： | 深度图 三维重建 系统及设备 高效利用 内存占用 平面信息 深度梯度 相机姿态 体素 内存 计算机视觉领域 相机坐标系 光线投影 三维模型 深度图像 实际表面 融合 标准差 表面点 法向量 哈希表 前一帧 体数据 分配 降噪 配准 像素 噪声 检索 三维 视角 检测 重建 | ||
【主权项】：
1.一种高效利用内存的高精度三维重建方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤S1，获取一幅当前的深度图像，计算所述当前的深度图像中各像素在相机坐标系下的三维点坐标和法向量；并计算各像素的深度噪声的标准差和深度梯度；/n步骤S2，根据各像素对应的所述三维点坐标和法向量，以及所述深度噪声的标准差和所述深度梯度，对所述当前的深度图像进行降噪处理；/n步骤S3，通过ICP算法配准所述当前的深度图像和对三维模型在前一帧视角下进行光线投影生成的深度图，计算出所述当前的深度图像对应的相机姿态；/n步骤S4，基于TSDF算法，根据所述当前的深度图像对应的相机姿态，以及各像素对应的所述三维点坐标和法向量、所述深度噪声的标准差，将所述当前的深度图像融合到当前的三维模型中；/n步骤S5，基于光线投影算法从当前的三维模型中抽取表面点集，并根据所述表面点集进行场景渲染；所述表面点集还用于计算下一帧深度图像对应的相机姿态。/n
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