空间平面检测方法、装置、计算机设备、存储介质和产品与流程

本技术涉及通信，具体涉及一种空间平面检测方法、装置、计算机设备、存储介质和产品，其中，存储介质为计算机可读存储介质，产品为计算机程序产品。

背景技术：

1、混合现实(mixed reality，mr)指的是合并现实环境和虚拟环境而产生的新的可视化环境，既包括增强现实和增强虚拟，比如，在虚拟现实(virtual reality，vr)头显中，将现实场景的信息叠加到虚拟环境中，或者在增强现实(augmented reality，ar)设备中，将虚拟信息叠加到真实环境中。在新的可视化环境里物理和数字对象共存，并可以进行虚拟互动，虚拟互动指的是在虚拟环境和真实环境之间进行物理交互，比如，一只虚拟的猫在真实的地面和桌面上行走等，因此，需要在新的可视化环境中检测平面，以在平面上进行虚拟互动。

2、在新的视化环境中搜索平面通常利用随机抽样一致算法是“(random sampleconsensus，ransac)直接从三维点云信息中检测平面，或者是基于深度神经网络模型进行平面语义分割，基于分割后的点云拟合出平面方程。基于ransac搜索拟合平面的方法直接在3d空间上提取信息，耗时长；而基于深度神经网络直接分割点云平面的方法发展尚不成熟，模型泛化能力比较差，导致平面检测效果差且效率低。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种空间平面检测方法、装置、计算机设备、存储介质和产品，通过将三维点云信息映射为二维点云信息，然后点云分布特征识别平面的候选投影轮廓信息，再根据二维的候选投影信息确定三维的平面点云信息，进而基于平面点云信息从目标空间中检测出平面，该方案将在三维空间中检测平面的问题，转换为基于二维的点云信息检测三维空间中平面问题，降低了平面检测的难度，提高平面检测效率和检测效果。

2、本技术实施例提供的一种空间平面检测方法，包括：

3、获取目标空间对应的三维点云信息，对所述三维点云信息进行二维映射，得到所述目标空间的二维点云信息；

4、基于所述二维点云信息中点云的分布特征，从所述二维点云信息中识别属于至少一种类型的平面的候选投影轮廓信息；

5、根据平面的类型和所述候选投影轮廓信息，从所述三维点云信息中筛选平面点云信息，所述平面点云信息为所述目标空间中的平面所对应的三维点云信息；

6、根据所述平面点云信息进行空间平面检测，得到所述目标空间中包含的平面的位置信息。

7、相应的，本技术实施例还提供的一种空间平面检测装置，包括：

8、获取单元，用于获取目标空间对应的三维点云信息，对所述三维点云信息进行二维映射，得到所述目标空间的二维点云信息；

9、识别单元，用于基于所述二维点云信息中点云的分布特征，从所述二维点云信息中识别属于至少一种类型的平面的候选投影轮廓信息；

10、筛选单元，用于根据平面的类型和所述候选投影轮廓信息，从所述三维点云信息中平面点云信息，所述平面点云信息为所述目标空间中的平面所对应的三维点云信息；

11、检测单元，用于根据所述平面点云信息进行空间平面检测，得到所述目标空间中包含的平面的位置信息。

12、在一实施例中，所述至少一种类型的平面包括竖直平面，所述筛选单元，包括：

13、反映射子单元，用于将属于竖直平面的候选投影轮廓信息进行反映射处理，得到所述候选投影轮廓对应的候选竖直平面在所述三维点云信息中位置信息；

14、平面点云确定子单元，用于根据所述位置确定所述三维点云信息中与所述候选投影轮廓对应的候选竖直平面的平面点云信息。

15、在一实施例中，所述检测单元，包括：

16、统计子单元，用于对所述候选竖直平面的平面点云信息进行统计处理，得到所述候选竖直平面对应的点云数量；

17、位置确定子单元，用于若所述点云数量满足预设数量阈值，则根据所述候选竖直平面对应的平面点云信息的密度分布特征，得到所述目标空间包含的竖直平面的位置信息。

18、在一实施例中，所述识别单元，包括：

19、线段检测子单元，用于对所述二维点云信息进行线段检测，得到所述二维点云信息包含的线段；

20、轮廓确定子单元，用于将所述线段作为所述竖直平面的候选投影轮廓信息。

21、在一实施例中，所述识别单元还包括：

22、拟合子单元，用于获取所述线段的角度，并根据所述线段的角度进行拟合，得到所述线段的对齐角度；

23、空间对齐子单元，用于将所述目标空间旋转所述对齐角度，得到对齐后的目标空间，以基于所述对齐后的目标空间进行空间平面检测。

24、在一实施例中，所述至少一种类型的平面包括水平面，所述筛选单元，包括：

25、计算子单元，用于根据属于水平面对应的候选投影轮廓信息，计算所述候选投影轮廓信息所包围的区域的面积；

26、选取子单元，用于基于所述面积从所述候选投影轮廓信息中选取目标投影轮廓信息；

27、匹配子单元，用于从所述三维点云信息中确定所述目标投影轮廓对应的二维点云信息匹配的点云信息，得到所述平面点云信息。

28、在一实施例中，所述匹配子单元，包括：

29、生成模块，用于根据所述目标投影轮廓信息生成外包矩形；

30、映射模块，用于将所述外包矩形映射至所述三维点云信息中，得到所述三维点云信息中与所述外包矩形对应的平面点云信息。

31、在一实施例中，所述获取单元，包括：

32、点云获取子单元，用于获取目标空间对应的三维点云信息；

33、高度确定子单元，用于根据所述三维点云信息确定目标空间的高度分布信息，并确定所述目标空间存在平面的高度；

34、二维映射子单元，用于将所述目标空间与所述高度对应的三维点云信息进行二维映射，得到所述目标空间在所述高度的二维点云信息。

35、在一实施例中，所述获取单元，包括：

36、采集子单元，用于通过采集设备获取目标空间对应的初始点云信息；

37、对齐子单元，用于将所述初始点云信息与所述采集设备的重力方向进行对齐处理，得到对齐后点云信息；

38、采样子单元，用于对所述对齐后点云信息进行采样处理，得到所述三维点云信息。

39、在一实施例中，所述空间平面检测装置还包括：

40、接收单元，用于接收针对所述目标空间中的平面的虚拟互动指令；

41、响应单元，用于响应于所述虚拟互动指令获取对应的虚拟互动资源，并基于所述虚拟互动资源在所述目标空间的所述平面进行虚拟互动。

42、相应的，本技术实施例还提供的一种计算机设备，包括存储器和处理器；所述存储器存储有计算机程序，所述处理器用于运行所述存储器内的计算机程序，以执行本技术实施例提供的任一种空间平面检测方法。

43、相应的，本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储计算机程序，所述计算机程序被处理器加载以执行本技术实施例提供的任一种空间平面检测方法。

44、相应的，本技术实施例还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本技术实施例提供的任一种空间平面检测方法。

45、本技术实施例计算机设备获取目标空间对应的三维点云信息，对三维点云信息进行二维映射，得到目标空间的二维点云信息；基于二维点云信息中点云的分布特征，从二维点云信息中识别属于至少一种类型的平面的候选投影轮廓信息；根据平面的类型和候选投影轮廓信息，从三维点云信息中筛选平面点云信息，平面点云信息为目标空间中的平面所对应的三维点云信息；根据平面点云信息进行空间平面检测，得到目标空间中包含的平面的位置信息。

46、本技术实施例通过将三维点云信息映射为二维点云信息，然后点云分布特征识别平面的候选投影轮廓信息，再根据二维的候选投影信息确定三维的平面点云信息，进而基于平面点云信息从目标空间中检测出平面，该方案将在三维空间中检测平面的问题，转换为基于二维的点云信息检测三维空间中平面问题，降低了平面检测的难度，提高平面检测效率和检测效果。

技术特征：

1.一种空间平面检测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一种类型的平面包括竖直平面，所述根据平面的类型和所述候选投影轮廓信息，从所述三维点云信息中筛选平面点云信息，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述平面点云信息进行空间平面检测，得到所述目标空间中包含的平面的位置信息，包括：

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述二维点云信息中点云的分布特征，从所述二维点云信息中识别属于至少一种类型的平面的候选投影轮廓信息，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述二维点云信息进行线段检测，得到所述二维点云信息包含的线段之后，所述方法还包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一种类型的平面包括水平面，所述根据平面的类型和所述候选投影轮廓信息，从所述三维点云信息中筛选平面点云信息，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述从所述三维点云信息中确定所述目标投影轮廓对应的二维点云信息匹配的点云信息，得到所述平面点云信息，包括：

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取目标空间对应的三维点云信息，对所述三维点云信息进行二维映射，得到所述目标空间的二维点云信息，包括：

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取目标空间对应的三维点云信息，包括：

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述平面点云信息进行空间平面检测，得到所述目标空间中包含的平面的位置信息之后，所述方法还包括：

11.一种空间平面检测装置，其特征在于，包括：

12.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器和处理器；所述存储器存储有计算机程序，所述处理器用于运行所述存储器内的计算机程序，以执行权利要求1至10任一项所述的空间平面检测方法。

13.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质用于存储计算机程序，所述计算机程序被处理器加载，以执行权利要求1至10任一项所述的空间平面检测方法。

14.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至10任一项所述的空间平面检测方法。

技术总结
本申请实施例公开了一种空间平面检测方法、装置、计算机设备、存储介质和产品，通过获取目标空间对应的三维点云信息，对三维点云信息进行二维映射，得到目标空间的二维点云信息；基于二维点云信息中点云的分布特征，从二维点云信息中识别属于至少一种类型的平面的候选投影轮廓信息；根据平面的类型和候选投影轮廓信息，从三维点云信息中筛选平面点云信息，平面点云信息为目标空间中的平面所对应的三维点云信息；根据平面点云信息进行空间平面检测，得到目标空间中包含的平面的位置信息。本申请实施例将在三维空间中检测平面的问题，转换为基于二维的点云信息检测三维空间中平面问题，降低了平面检测的难度，提高平面检测效率和检测效果。

技术研发人员：徐勇志,李宏东
受保护的技术使用者：腾讯科技（深圳）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23