[发明专利]三维表面重建方法、装置和电子设备

权利要求书

1.一种三维表面重建方法，其特征在于，包括：

对目标对象进行数据采集，获得图像数据；

根据所述图像数据，确定所述图像数据对应的三维点信息；

根据所述三维点信息，对预获取的第一数据结构进行更新，获得第二数据结构，其中，所述第一数据结构至少包括第一节点，所述第一节点对应第一体素，所述第一节点包括所述第一体素对应的所述目标对象的三维表面；

根据所述第二数据结构，确定所述目标对象的三维表面重建结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述三维点信息包括三维点的坐标、所述三维点的距离函数值以及所述三维点的曲率；

所述根据所述三维点信息，对预获取的第一数据结构进行更新，获得第二数据结构，包括：

若所述三维点信息中落入所述第一体素所在范围的三维点数量小于第一预设阈值，且落入所述第一体素所在范围的三维点的距离函数值的绝对值小于第二预设阈值，或者，

若所述三维点信息中落入所述第一体素所在范围的三维点数量不小于所述第一预设阈值，且落入所述第一体素所在范围的三维点的曲率大于所述第一体素的边长，则对所述第一节点进行细分，获得所述第二数据结构。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述第一节点进行细分，获得所述第二数据结构，包括：

对所述第一节点对应的第一体素进行八等分划分，获得八个第一子节点，每个第一子节点分别对应所述八等分中的一个；

将所述八个第一子节点作为所述第一节点的第一子节点，以对所述第一数据结构进行更新，获得所述第二数据结构，其中，所述八个第一子节点中各第一子节点对应的体素的三维表面的分辨率大于所述第一体素的三维表面的分辨率。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一数据结构中的节点还包括符号距离场和权重；

所述根据所述三维点信息，对预获取的第一数据结构进行更新，获得第二数据结构，包括：

分别对所述第一数据结构中的每一个节点的符号距离场和权重采用如下表达式进行更新，获得第二数据结构：

w_i＝min(w_i-1+σw，255.0f)

其中，σ为所述节点在所述第一数据结构中的层级；

sdf_i-1为所述节点在上一时刻的符号距离场；

w_i-1为所述节点在上一时刻的权重；

sdf为根据所述三维点信息计算获得的所述节点在当前时刻的符号距离场；

w为所述节点在当前时刻的权重；

sdf_i为所述节点更新后的符号距离场；

w_i为所述节点更新后的权重。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据所述第二数据结构，确定所述目标对象的三维表面重建结果之后，还包括：

对于所述第二数据结构的各个第二节点，对所述第二节点的符号距离场进行插值，获得多个等势点，其中，所述第二节点为所述第二数据结构中包括六个第二子节点的节点；所述六个第二子节点分别与所述第二节点对应的体素的六个面对应；每个所述第二子节点包括四个森林节点，所述四个森林节点分别与对所述第二节点对应的体素进行八等分划分时，对该体素的一个面进行四等分获得的面对应；

将所述第二子节点中各森林节点对应的面上的等势点向所述第二子节点对应的面上的等势点对齐，以调整三维表面重建结果，获得新的三维表面重建结果。

6.一种三维表面重建装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于对目标对象进行数据采集，获得图像数据；

第一确定模块，用于根据所述图像数据，确定所述图像数据对应的三维点信息；

第二获取模块，用于根据所述三维点信息，对预获取的第一数据结构进行更新，获得第二数据结构，其中，所述第一数据结构至少包括第一节点，所述第一节点对应第一体素，所述第一节点包括所述第一体素对应的所述目标对象的三维表面；

第二确定模块，用于根据所述第二数据结构，确定所述目标对象的三维表面重建结果。