三维重建方法、装置、设备及存储介质与流程

本技术涉及图像处理，尤其涉及一种三维重建方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、相关技术中，在对被测物体进行自动静电放电试验时，通常基于双目立体视觉方法获取被测物体的三维点云数据，并基于三维点云数据进行外部结构重构，但该方法获得的点云数据可能存在非线性畸变、点云粘连、点云空洞和辨识不清等问题，导致自动静电放电试验静电枪的描点精度较低。

技术实现思路

1、本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

2、第一方面，本技术提出一种三维重建方法，所述方法包括：将目标物体表面划分为至少两个侧表面；获取每个所述侧表面对应的至少两组测距数据；基于每个所述侧表面对应的至少两组测距数据，获取每个所述侧表面对应至少两个二维激光图像；基于每个所述侧表面对应的二维激光图像获取每个所述侧表面对应的三维点云数据；分别基于每个所述侧表面对应的三维点云数据进行水平集演化，获得每个所述侧表面的表面轮廓信息。

3、在一种实现方式中，所述至少两组测距数据由相对位置固定的第一电荷耦合器件ccd和第二ccd测量得到，所述基于每个所述侧表面对应的二维激光图像获取每个所述侧表面对应的三维点云数据，包括：获取所述第一ccd的光轴和所述第二ccd的光轴之间的距离值；获取每个所述侧表面中每个点在所述第一ccd对应的所述二维激光图像中的第一位置数据；获取每个所述侧表面中每个点在所述第二ccd对应的所述二维激光图像中的第二位置数据；基于所述第一位置数据、所述第二位置数据和所述距离值，获取每个所述侧表面中每个点的三维点云数据。

4、在一种实现方式中，所述第一位置数据包括第一横坐标数据和第一纵坐标数据，所述第二位置数据包括第二横坐标数据和第二纵坐标数据，所述基于所述第一位置数据、所述第二位置数据和所述距离值，获取每个所述侧表面中每个点的三维点云数据，包括：基于每个所述侧表面中每个点的所述第一横坐标数据和所述第二横坐标数据，获得每个所述侧表面中每个点对应的横坐标差值数据；基于每个所述侧表面中每个点的所述横坐标差值数据、所述距离值、所述第一横坐标数据，获得每个所述侧表面中每个点的x轴坐标数据；基于每个所述侧表面中每个点的所述横坐标差值数据、所述第一纵坐标数据和所述距离值，获得每个所述侧表面中每个点的y轴坐标数据；基于每个所述侧表面中每个点的所述横坐标差值数据和所述距离值，获得每个所述侧表面中每个点的z轴坐标数据；基于每个所述侧表面中每个点的所述x轴坐标数据、所述y轴坐标数据和所述z轴坐标数据，获取每个所述侧表面中每个点的三维点云数据。

5、在一种实现方式中，所述分别基于每个所述侧表面对应的三维点云数据进行水平集演化，获得每个所述侧表面的表面轮廓信息，包括：对每个所述侧表面对应的所述三维点云数据进行降噪处理，获得每个所述侧表面对应的已处理三维点云数据；基于每个所述侧表面对应的所述已处理三维点云数据获取初始化水平集函数；基于每个所述侧表面对应的所述初始化水平集函数，构建每个所述侧表面对应的能量泛函模型；分别对每个所述侧表面对应的所述能量泛函模型进行迭代求解，获得每个所述侧表面对应的所述表面轮廓信息。

6、在一种实现方式中，所述获取每个所述侧表面对应的至少两组测距数据，包括：在每个所述侧表面中每个点横向正对的至少两个位置，对每个所述侧表面中每个点进行测距，获得每个所述侧表面中每个点对应的至少两个测距数据；基于每个所述侧表面中每个点对应的至少两个测距数据，获得目标物体表面的至少两组测距数据。

7、在一种实现方式中，所述方法还包括：获取所述目标物体表面上的目标点位；基于所述表面轮廓信息确定所述目标点位的目标位置信息；基于所述目标位置信息对所述目标物体进行静电放电试验。

8、第二方面，本技术提出一种三维重建装置，所述装置包括：第一处理模块，用于将目标物体表面划分为至少两个侧表面；第一获取模块，用于获取每个所述侧表面对应的至少两组测距数据；第二处理模块，用于基于每个所述侧表面对应的至少两组测距数据，获取每个所述侧表面对应至少两个二维激光图像；第三处理模块，用于基于每个所述侧表面对应的二维激光图像获取每个所述侧表面对应的三维点云数据；第四处理模块，用于分别基于每个所述侧表面对应的三维点云数据进行水平集演化，获得每个所述侧表面的表面轮廓信息。

9、在一种实现方式中，所述至少两组测距数据由相对位置固定的第一ccd和第二ccd测量得到，所述第三处理模块具体用于：获取所述第一ccd的光轴和所述第二ccd的光轴之间的距离值；获取每个所述侧表面中每个点在所述第一ccd对应的所述二维激光图像中的第一位置数据；获取每个所述侧表面中每个点在所述第二ccd对应的所述二维激光图像中的第二位置数据；基于所述第一位置数据、所述第二位置数据和所述距离值，获取每个所述侧表面中每个点的三维点云数据。

10、在一种可选地实现方式中，所述第一位置数据包括第一横坐标数据和第一纵坐标数据，所述第二位置数据包括第二横坐标数据和第二纵坐标数据，所述第三处理模块具体用于：基于每个所述侧表面中每个点的所述第一横坐标数据和所述第二横坐标数据，获得每个所述侧表面中每个点对应的横坐标差值数据；基于每个所述侧表面中每个点的所述横坐标差值数据、所述距离值、所述第一横坐标数据，获得每个所述侧表面中每个点的x轴坐标数据；基于每个所述侧表面中每个点的所述横坐标差值数据、所述第一纵坐标数据和所述距离值，获得每个所述侧表面中每个点的y轴坐标数据；基于每个所述侧表面中每个点的所述横坐标差值数据和所述距离值，获得每个所述侧表面中每个点的z轴坐标数据；基于每个所述侧表面中每个点的所述x轴坐标数据、所述y轴坐标数据和所述z轴坐标数据，获取每个所述侧表面中每个点的三维点云数据。

11、在一种实现方式中，所述第四处理模块具体用于：对每个所述侧表面对应的所述三维点云数据进行降噪处理，获得每个所述侧表面对应的已处理三维点云数据；基于每个所述侧表面对应的所述已处理三维点云数据获取初始化水平集函数；基于每个所述侧表面对应的所述初始化水平集函数，构建每个所述侧表面对应的能量泛函模型；分别对每个所述侧表面对应的所述能量泛函模型进行迭代求解，获得每个所述侧表面对应的所述表面轮廓信息。

12、在一种实现方式中，所述第一获取模块具体用于：在每个所述侧表面中每个点横向正对的至少两个位置，对每个所述侧表面中每个点进行测距，获得每个所述侧表面中每个点对应的至少两个测距数据；基于每个所述侧表面中每个点对应的至少两个测距数据，获得目标物体表面的至少两组测距数据。

13、在一种实现方式中，所述装置还包括：第二获取模块，用于获取所述目标物体表面上的目标点位；第五处理模块，用于基于所述表面轮廓信息确定所述目标点位的目标位置信息；第六处理模块，用于基于所述目标位置信息对所述目标物体进行静电放电试验。

14、第三方面，本技术提出一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如第一方面所述的三维重建方法。

15、第四方面，本技术提出一种计算机可读存储介质，用于存储有指令，当所述指令被执行时，使如第一方面所述的方法被实现。

16、第五方面，本技术提出一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现如第一方面所述的三维重建方法的步骤。

17、本技术提供的三维重建方法、装置、设备及存储介质，可以基于目标物体每个侧表面的测距数据获得目标物体至少两个侧表面的二维激光图像，从而基于二维激光图像获得至少两个侧表面的三维点云数据，以基于该三维激光数据进行水平集迭代演化，获得至少两个侧表面的表面轮廓数据。能够提高获取的目标物体表面三维点云数据的数据精度，以获取目标物表面更为准确的轮廓信息。

18、本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。

技术特征：

1.一种视觉重构方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少两组测距数据由相对位置固定的第一电荷耦合器件ccd和第二ccd测量得到，所述基于每个所述侧表面对应的二维激光图像获取每个所述侧表面对应的三维点云数据，包括：

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一位置数据包括第一横坐标数据和第一纵坐标数据，所述第二位置数据包括第二横坐标数据和第二纵坐标数据，所述基于所述第一位置数据、所述第二位置数据和所述距离值，获取每个所述侧表面中每个点的三维点云数据，包括：

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别基于每个所述侧表面对应的三维点云数据进行水平集演化，获得每个所述侧表面的表面轮廓信息，包括：

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取每个所述侧表面对应的至少两组测距数据，包括：

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

7.一种视觉重构装置，其特征在于，包括：

8.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器；

9.一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中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如权利要求1～6中任一项所述的方法。

10.一种计算机程序产品，其特征在于，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现如权利要求1～6中任一项所述的方法。

技术总结
本申请提出一种三维重建方法、装置、设备及存储介质，其中，该方法包括：将目标物体表面划分为至少两个侧表面；获取每个所述侧表面对应的至少两组测距数据；基于每个所述侧表面对应的至少两组测距数据，获取每个所述侧表面对应至少两个二维激光图像；基于每个所述侧表面对应的二维激光图像获取每个所述侧表面对应的三维点云数据；分别基于每个所述侧表面对应的三维点云数据进行水平集演化，获得每个所述侧表面的表面轮廓信息。通过本申请的技术方案，可以获取目标物体更为准确的轮廓信息。

技术研发人员：陈贺,韩竹梅,苏珂嘉,李秋云,董世豪,刘凯宙,贾宇浩,杨占龙,刘涛,牛一村,刘凯华
受保护的技术使用者：煤科（北京）检测技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23