[发明专利]三维表面重建方法、装置和电子设备

说明书

本发明实施例提供一种三维表面重建方法、装置和电子设备，该方法包括：对目标对象进行数据采集，获得图像数据；根据图像数据，确定图像数据对应的三维点信息；根据三维点信息，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，第一数据结构至少包括第一节点，第一节点对应第一体素，第一节点包括第一体素对应的目标对象的三维表面；根据第二数据结构，确定目标对象的三维表面重建结果。通过对目标对象进行数据采集来获得图像数据，并根据图像数据对预获取的第一数据结构进行更新，并采用更新后获得的第二数据结构来确定目标对象的三维表面重建结果，可节省三维重建时的计算开支，提高在线进行三维表面重建的效率。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种三维表面重建方法、装置和电子设备。

背景技术

为了便于进行数据融合，现有的在线三维重建算法很大一部分空间开支源于传统的均匀的空间划分，需要使用较高的分辨率来对平坦的区域进行建模，在图形处理器(Graphics Processing Unit，简称GPU)资源一定的情况下，这会使得对精细纹理的区域重建产生影响，尽管可以将部分不需更新的网格移到其他存储介质中，但是在数据规模爆炸性增长的场景下，这仍然会生成极其庞大的网格模型，不便于后续操作。

也就是说，传统三维重建算法所需要的运算资源较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三维表面重建方法、装置和电子设备，以解决已有的方法中，在线三维重建过程所需的运算资源较高的问题。

为了达到上述目的，本发明第一方面提供一种三维表面重建方法，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。

进一步的，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。

进一步的，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。

进一步的，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：