[发明专利]基于基元的三维自动扫描方法及系统

权利要求书

1.一种三维自动扫描方法，其特征在于，包括：

根据对象物的三维扫描数据推定所述对象物的三维模型的步骤；

利用与至少一个基元的拟合(fitting)识别推定的所述三维模型的形状的步骤；

根据用于所述形状的识别的至少一个基元与推定的所述三维模型的形状之间的近似度评价关于推定的所述三维模型的各表面点的可信度的步骤；以及

在根据所述各表面点的可信度确定的一系列视角(view)扫描所述对象物的步骤。

2.根据权利要求1所述的三维自动扫描方法，其特征在于：

识别所述形状的步骤检测与所述三维模型的形状拟合(fitted)的至少一个基元，利用检测的所述至少一个基元识别推定的所述三维模型的形状。

3.根据权利要求2所述的三维自动扫描方法，其特征在于：

识别所述形状的步骤在所述三维模型的表面中存在所述三维扫描数据的扫描点的区域检测与所述三维模型的形状拟合的至少一个基元。

4.根据权利要求2所述的三维自动扫描方法，其特征在于，还包括：

将所述三维模型修正成与检测的所述至少一个基元的形状相符的步骤。

5.根据权利要求4所述的三维自动扫描方法，其特征在于：

评价所述可信度的步骤根据修正的所述三维模型的基元区域的表面点与推定的所述三维模型的表面点之间的距离与法线方向差异评价关于推定的所述三维模型的各表面点的可信度。

6.根据权利要求4所述的三维自动扫描方法，其特征在于：

推定所述三维模型的步骤通过对所述三维扫描数据执行泊松重建推定所述对象物的三维模型，

评价所述可信度的步骤根据修正的所述三维模型的基元区域的等位点与推定的所述三维模型的等位点之间的距离与法线方向差异算出推定的所述三维模型的各等位点的基元可信度，根据算出的所述各等位点的基元可信度评价关于推定的所述三维模型的各等位点的可信度。

7.根据权利要求6所述的三维自动扫描方法，其特征在于，评价所述可信度的步骤包括：

算出推定的所述三维模型的各等位点的基元可信度的步骤；

算出推定的所述三维模型的各等位点的平滑度可信度的步骤；

算出推定的所述三维模型的各等位点的梯度可信度的步骤；以及

根据算出的所述各等位点的基元可信度、算出的所述各等位点的平滑度可信度及算出的所述各等位点的梯度可信度算出推定的所述三维模型的各等位点的最终可信度的步骤。

8.根据权利要求2所述的三维自动扫描方法，其特征在于，还包括：

根据检测的所述各基元的形状与扫描所述各基元的区域时所用的扫描仪的视锥体(view frustum)的分界预测所述各基元的未被扫描的部分，利用所述预测的部分补充推定的所述三维模型的步骤。

9.根据权利要求8所述的三维自动扫描方法，其特征在于：

补充的所述步骤将所述各基元的未被扫描的部分投影(project)到所述视锥体的分界外侧的等位面上，将投影的所述部分的表面点编入所述各基元以补充推定的所述三维模型。

10.根据权利要求1所述的三维自动扫描方法，其特征在于，还包括：

以推定的所述三维模型的表面点之间的法线方向近似度与接近度为基准将与检测的所述各基元相邻的表面点编入所述各基元以扩张所述各基元的区域的步骤。

11.根据权利要求10所述的三维自动扫描方法，其特征在于，还包括：

将推定的所述三维模型的等位面分割成片的步骤，

扩张所述各基元的区域的步骤以推定的所述三维模型的表面点之间的法线方向近似度与接近度为基准将与检测的所述各基元相邻的片编入各基元以扩张所述各基元的区域。