[发明专利]三维重建方法及装置、电子设备、计算机可读介质

说明书

本申请涉及三维重建技术领域，具体涉及一种三维重建方法及装置、电子设备、计算机可读介质，该方法包括：获取待重建场景的目标图像；分别提取目标图像中相邻两帧图像的二维特征描述子，对相邻两帧图像的二维特征描述子进行特征匹配，得到二维关键点匹配点对；生成每帧图像的三维特征描述子；对相邻两帧图像的三维特征描述子进行特征匹配，得到三维关键点匹配点对；对二维关键点匹配点对和三维关键点匹配点对进行过滤，得到目标匹配点对；根据目标匹配点对进行相机位姿估计和三维场景重建，得到重建场景的目标图像。本申请的实施例可以在待重建场景中存在周期性纹理分布的情况下，提升关键点匹配的准确率和三维重建的准确性。

技术领域

本申请涉及三维重建技术领域，具体涉及一种三维重建方法、三维重建装置、电子设备以及计算机可读介质。

背景技术

三维重建是对三维空间中的物体和场景的二维投影图像进行描述或重构的逆过程，由二维图像还原成含有三维信息的物体或场景模型，重建的模型可方便计算机表示、处理和显示。三维重建技术是移动机器人自主导航、位置环境模型重构、大规模数字化监控等的重要组成部分，也是增强现实(Augmented Reality，简称AR)技术的基础，经过重建后的三维模型可以直接应用到AR或VR的场景中。

三维重建主要分为两大类：基于激光的重建以及基于视觉图像的重建，基于激光的重建由于硬件设备成本较高，无法量产和商业化。基于视觉图像的重建通常采集待重建场景的目标图像及其对应的深度信息，通过二维特征描述子对待重建场景的目标图像进行关键点匹配，再进行位姿优化、表面模型重建等过程实现三维重建。

目前，相关技术只能对不存在周期性纹理分布的待重建场景实现较好的三维重建效果，但当待重建场景存在周期性的纹理分布时，容易因视觉变化等引起的透视失真，从而导致关键点对的误匹配，无法保证三维重建的精确度。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请的实施例提供了一种三维重建方法、三维重建装置、电子设备以及计算机可读介质。

根据本申请实施例的一个方面，提供了一种三维重建方法，该方法包括：获取待重建场景的目标图像；分别提取所述目标图像中相邻两帧图像的二维特征描述子，对所述相邻两帧图像的二维特征描述子进行特征匹配，得到二维关键点匹配点对；对所述目标图像中的每帧图像的三维关键点进行特征描述，生成每帧图像的三维特征描述子；所述每帧图像的三维关键点是基于每帧图像的二维关键点确定的；对所述相邻两帧图像的三维特征描述子进行特征匹配，得到三维关键点匹配点对；对所述二维关键点匹配点对和所述三维关键点匹配点对进行过滤，得到目标匹配点对；根据所述目标匹配点对进行相机位姿估计和三维场景重建，得到重建场景的目标图像。

根据本申请实施例的一个方面，提供了一种三维重建装置，该装置包括：获取模块，配置为获取待重建场景的目标图像；二维特征提取和匹配模块，配置为分别提取所述目标图像中相邻两帧图像的二维特征描述子，对所述相邻两帧图像的二维特征描述子进行特征匹配，得到二维关键点匹配点对；三维特征描述子生成模块，配置为对所述目标图像中的每帧图像的三维关键点进行特征描述，生成每帧图像的三维特征描述子；所述每帧图像的三维关键点是基于每帧图像的二维关键点确定的；三维特征匹配模块，配置为对所述相邻两帧图像的三维特征描述子进行特征匹配，得到三维关键点匹配点对；过滤模块，配置为对所述二维关键点匹配点对和所述三维关键点匹配点对进行过滤，得到目标匹配点对；相机位姿估计和三维场景重建模块，配置为根据所述目标匹配点对进行相机位姿估计和三维场景重建，得到重建场景的目标图像。

根据本申请实施例的一个方面，提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述电子设备实现如前所述的三维重建方法。

根据本申请实施例的一个方面，提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机可读指令，当所述计算机可读指令被计算机的处理器执行时，使计算机执行如上所述的三维重建方法。