[发明专利]一种航站楼内三维可视化方法及装置

权利要求书

1.一种航站楼内三维可视化方法，其特征在于，包括：

获取航站楼监控视频，并根据预设选取条件从所述航站楼监控视频中选取多个待处理背景帧；

针对所述多个待处理背景帧，进行图像预处理，得到目标背景帧；所述图像预处理包括图像校畸和图像拼接；

针对所述目标背景帧，进行几何结构分析，得到摄像机监控区域的几何布局；

根据航站楼CAD图纸、监控摄像机位置参数和所述摄像机监控区域的几何布局，构建航站楼的实景三维模型；

所述针对所述目标背景帧，进行几何结构分析，得到摄像机监控区域的几何布局，包括：

针对每个目标背景帧，通过深度神经网络进行深度估计，得到每个目标背景帧的深度图；

提取所述目标背景帧中的直线，并估计该目标背景帧中的室内布局平面的消失点；

根据所述目标背景帧的所述消失点，对该目标背景帧中的直线进行筛选，得到该目标背景帧的直线集合，并根据该目标背景帧的直线集合进行平面拟合，得到该目标背景帧对应的至少一个拟合平面；

对所述目标背景帧进行图像语义分割，以构建该目标背景帧中各建筑结构所对应的掩码矩阵；

根据所述拟合平面和掩码矩阵，得到不同建筑结构对应的像素集合；

根据所述不同建筑结构对应的像素集合和该目标背景帧的深度图，通过随机一致性采样进行拟合，得到不同建筑结构对应的平面参数；

根据所述不同建筑结构对应的平面参数，构建室内场景平面，并根据所述该目标背景帧的相机参数矩阵，构建相机视锥平面；

根据所述室内场景平面和相机视锥平面，得到该目标背景帧的几何布局；

所述根据航站楼CAD图纸、监控摄像机位置参数和所述摄像机监控区域的几何布局，构建航站楼的实景三维模型，包括：

根据航站楼CAD图纸，生成航站楼三维模型；

获取监控摄像机标识码，确定各监控摄像机在所述航站楼三维模型中的位置参数，并根据所述各监控摄像机的相机参数矩阵构建对应的投影矩阵；

根据所述几何布局，对所述目标背景帧进行纹理分割，得到多个纹理块，并确定各纹理块的顶点；

根据所述各纹理块的顶点以及所述各监控摄像机的位置参数和投影矩阵，将各纹理块映射到所述航站楼三维模型中，得到航站楼的实景三维模型。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取航站楼监控视频，并根据预设选取条件从所述航站楼监控视频中选取多个待处理背景帧之前，还包括：

获取航站楼监控场景图像作为训练图像，并根据预设标定模板对所述训练图像进行监控摄像机的相机参数标定，得到所述训练图像的相机参数矩阵；

将所述训练图像和相机参数矩阵以及预设标准数据集输入到多层深度神经网络进行模型训练，得到相机自标定网络模型。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对所述多个待处理背景帧，进行图像预处理，得到目标背景帧，包括：

针对每个待处理背景帧，通过相机自标定网络模型，计算得到该待处理背景帧所对应的监控摄像机的相机参数矩阵；

针对每个待处理背景帧，计算畸变参数，并根据所述畸变参数和球相机模型对该待处理背景帧进行图像校畸，得到该待处理背景帧对应的校畸背景帧；针对每个校畸背景帧，确定该校畸背景帧是否与其他校畸背景帧存在图像重合；

若该校畸背景帧与其他校畸背景帧存在图像重合，则筛选出与该校畸背景帧重合的其他校畸背景帧，并以该校畸背景帧的相机参数矩阵计算相邻监控摄像机间的单应变换矩阵，并根据所述单应变换矩阵进行该校畸背景帧与所述其他校畸背景帧的图像拼接，得到拼接背景帧；

将所述拼接背景帧与未进行图像拼接的校畸背景帧确定为目标背景帧。