[发明专利]一种基于三维重建的实验操作评分方法和装置

权利要求书

1.一种基于三维重建的实验操作评分方法，其特征在于，包括：

获取实验操作场景同一时间戳对应的主视图、侧视图和俯视图；

从所述主视图、侧视图和俯视图中分别获取同一像素点对应的二维坐标对；

基于自底向上法和/或模型引导法和/或自顶向下法将所述二维坐标对转换为三维坐标；

基于三维坐标与预设标准坐标之间的差值对实验操作进行评分，得到实验评分结果。

2.根据权利要求1所述的基于三维重建的实验操作评分方法，其特征在于，所述获取实验操作场景同一时间戳对应的主视图、侧视图和俯视图的步骤包括：

通过设置在实验操作台上方、侧方和前方的图像采集设备实时采集实验操作主视视频、侧视视频和俯视视频；

从所述主视视频、侧视视频和俯视视频中分别抽取同一时间戳对应的实验操作主视图、侧视图和俯视图。

3.根据权利要求2所述的实验操作评分方法，其特征在于，所述从所述主视图、侧视图和俯视图中分别获取同一个像素点对应的二维坐标对的步骤包括：

在同一时间戳对应的主视图、侧视图和俯视图中分别获取同一像素点的二维坐标，组成二维坐标对，其中，所述像素点的数量为三个或三个以上。

4.根据权利要求1所述的实验操作评分方法，其特征在于，所述基于自底向上法和/或模型引导法和/或自顶向下法将所述二维坐标对转换为三维坐标的步骤包括：

基于自底向上法将二维坐标数据转换为三维实体模型；

基于模型引导法对所述三维实体模型进行切削，使所述三维实体模型的三视图与获取的所述实验操作场景的三视图一致，得到最终的三维模型；

基于所述三维模型获取场景的三维坐标。

5.根据权利要求4所述的实验操作评分方法，其特征在于，所述基于自底向上法将所述二维坐标数据转换为三维实体模型的步骤包括：

基于B-rep模型将多个二维坐标点连接构建为三维线框；

基于三维线框构建外环，基于每两条线框确定的平面按照外环的方向寻找最小封闭区域；

将每个最小封闭区域封装成三维实体模型。

6.根据权利要求5所述的实验操作评分方法，其特征在于，所述基于自底向上法和/或模型引导法和/或自顶向下法将所述二维坐标对转换为三维坐标的步骤包括：

将主视图或侧视图或俯视图输入训练好的目标检测模型，输出器件检测结果；

基于器件检测结果从器件模型库中获取对应的器件模型；

基于模型引导法对所述器件模型进行切削，使所述器件模型的三视图与图像采集的器件三视图一致，得到器件的三维坐标。

7.根据权利要求1所述的实验操作评分方法，其特征在于，所述基于三维坐标与预设标准坐标之间的差值对实验操作进行评分，得到实验评分结果的步骤包括：

基于实验场景与器件之间的三维坐标距离和/或器件之间的三维坐标距离判断实验操作是否正确；

基于三维重建得到的三维坐标与预设标准坐标之间的距离判断实验操作是否规范，确定实验操作评分结果。

8.一种基于三维重建的实验操作评分装置，其特征在于，包括：

图像获取模块，用于获取实验操作场景同一时间戳对应的主视图、侧视图和俯视图；

坐标获取模块，用于从所述图像获取模块获取的主视图、侧视图和俯视图中分别获取同一像素点对应的二维坐标对；

坐标转换模块，用于基于自底向上法和/或模型引导法和/或自顶向下法将所述二维坐标对转换为三维坐标；

评分模块，用于基于三维坐标与预设标准坐标之间的差值对实验操作进行评分，得到实验评分结果。

9.一种计算设备，包括：

至少一个处理器；和存储有程序指令的存储器，其中，所述程序指令被配置为适于由所述至少一个处理器执行，所述程序指令包括用于执行如权利要求1-7中任一项所述的基于三维重建的实验操作评分方法的指令。

10.一种存储有程序指令的可读存储介质，当所述程序指令被计算设备读取并执行时，使得所述计算设备执行如权利要求1-7任意一项中所述的基于三维重建的实验操作评分方法。