一种指示牌单体重建方法、装置、电子设备及存储介质与流程

专利2026-06-16  16


本申请涉及三维重建,具体涉及一种指示牌单体重建方法、装置、电子设备及存储介质。


背景技术:

1、实景三维关系着智慧交通、智能房管、管线规划、环保监测等诸多民生领域,对提高人民生活水平大有助益。推进大规模实景三维重建,不仅需要小区、街道乃至市区等俯视的视野的大场景重建,还需要对道路以及道路两侧的道路指示牌进行精细化三维重建。

2、目前的技术通常是采用无人机拍摄的方式获取实景图像,再根据无人机拍摄的实景图像进行三维重建,由于受限于当前无人机倾斜的分辨率和有限视角,成像距离过远,视角不全,指示牌纹理和文字缺失严重,导致无法完全获取道路指示牌的多个视角的清晰图片,无法生成完整、清晰文字的三维单体指示牌模型,因此,无人机生产的实景三维模型无法有效重建道路及路旁的实景三维场景。


技术实现思路

1、本申请提供一种能够解决当前基于无人机生产的实景三维模型,无法有效重建道路及路旁的实景三维场景的问题,并且能够生成带有准确地理位置和指示牌指示内容的三维指示牌模型,适用于大规模三维实景重建的指示牌单体重建方法、装置、电子设备及存储介质。

2、一方面,本申请提供一种指示牌单体重建方法,包括:

3、获取视频采集设备从多个不同视角拍摄同一目标指示牌得到的指示牌视频;

4、识别所述指示牌视频中所述目标指示牌上的牌面字符,得到字符识别结果;

5、根据所述指示牌视频,对所述目标指示牌进行三维点云重建,得到所述目标指示牌的三维点云信息;

6、根据所述目标指示牌的三维点云信息,构建所述目标指示牌的三维指示牌立体框架;

7、将预先构建的三维指示牌模板、所述三维指示牌立体框架以及所述字符识别结果进行融合,生成所述目标指示牌的三维单体指示牌模型,所述三维单体指示牌模型的朝向和牌面字符与所述目标指示牌相同。

8、在本申请一种可能的实现方式中,所述指示牌视频包括由多帧二维指示牌图像构成的图像序列,所述识别所述指示牌视频中所述目标指示牌上的牌面字符,得到字符识别结果,包括:

9、从所述二维指示牌图像中检测所述目标指示牌,生成指示牌检测框;

10、截取所述指示牌检测框对应区域的目标指示牌图像;

11、识别所述目标指示牌图像中的牌面字符,得到所述字符识别结果。

12、在本申请一种可能的实现方式中,所述根据所述指示牌视频,对所述目标指示牌进行三维点云重建,得到所述目标指示牌的三维点云信息,包括:

13、根据所述多帧二维指示牌图像构成的图像序列,对所述目标指示牌进行稀疏点云重建,得到所述视频采集设备成像时的位姿参数。

14、在本申请一种可能的实现方式中,所述根据所述指示牌视频,对所述目标指示牌进行三维点云重建,得到所述目标指示牌的三维点云信息,还包括:

15、根据所述多帧二维指示牌图像构成的图像序列和所述位姿参数,对所述目标指示牌进行稠密点云重建,得到所述目标指示牌的三维稠密点云;

16、将所述目标指示牌的三维稠密点云作为所述目标指示牌的三维点云信息。

17、在本申请一种可能的实现方式中,所述根据所述目标指示牌的三维点云信息,构建所述目标指示牌的三维指示牌立体框架,包括:

18、根据所述指示牌检测框、所述位姿参数和所述三维点云信息,过滤所述三维点云信息中处于所述指示牌检测框框外的三维点云,得到过滤后的所述三维点云信息;

19、根据过滤后的所述三维点云信息所构成的框架,确定所述目标指示牌的三维指示牌立体框架。

20、在本申请一种可能的实现方式中,在所述将预先构建的三维指示牌模板、所述三维指示牌立体框架以及所述字符识别结果进行融合,生成所述目标指示牌的三维单体指示牌模型之前,所述方法包括:

21、确定所述三维指示牌立体框架在xy二维水平面中的指示牌最长边;

22、根据所述指示牌最长边在xyz三维空间坐标系中的方位角,确定所述三维指示牌立体框架在所述xyz三维空间坐标系中的指示牌朝向;

23、其中,所述xyz三维空间坐标系为由x轴、y轴和z轴构成的三维坐标系,所述xy二维水平面为所述xyz三维空间坐标系于x轴和y轴构成的二维平面。

24、在本申请一种可能的实现方式中,在所述将预先构建的三维指示牌模板、所述三维指示牌立体框架以及所述字符识别结果进行融合,生成所述目标指示牌的三维单体指示牌模型之前,所述方法包括:

25、根据所述三维指示牌立体框架沿z轴方向的最大z轴值和最小z轴值的差值,确定所述三维指示牌立体框架的指示牌高度;

26、其中,所述z轴方向为所述xyz三维空间坐标系中z轴延伸的方向。

27、在本申请一种可能的实现方式中,所述将预先构建的三维指示牌模板、所述三维指示牌立体框架以及所述字符识别结果进行融合,生成所述目标指示牌的三维单体指示牌模型,包括:

28、根据所述三维指示牌立体框架的指示牌朝向和指示牌高度,对所述三维指示牌模板进行缩放和旋转,并融合至所述三维指示牌立体框架中,得到初始三维单体指示牌模型;

29、将所述字符识别结果中的牌面字符融合至所述初始三维单体指示牌模型的指示牌牌面上,最终得到所述三维单体指示牌模型。

30、另一方面,本申请提供一种指示牌单体重建装置,所述装置包括:

31、视频获取模块,用于获取视频采集设备从多个不同视角拍摄同一目标指示牌得到的指示牌视频;

32、字符识别模块,用于识别所述指示牌视频中所述目标指示牌上的牌面字符,得到字符识别结果;

33、点云生成模块,用于根据所述指示牌视频,对所述目标指示牌进行三维点云重建,得到所述目标指示牌的三维点云信息;

34、框架构建模块,用于根据所述目标指示牌的三维点云信息,构建所述目标指示牌的三维指示牌立体框架;

35、模型生成模块,用于将预先构建的三维指示牌模板、所述三维指示牌立体框架以及所述字符识别结果进行融合,生成所述目标指示牌的三维单体指示牌模型,所述三维单体指示牌模型的朝向和牌面字符与所述目标指示牌相同。

36、另一方面,本申请还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器进行加载,以执行所述的指示牌单体重建方法中的步骤。

37、本申请通过该指示牌单体重建方法,能够从多个视角获取目标指示牌的图像,并能够识别到目标指示牌上完整的、字符清晰的牌面字符,得到字符识别结果,根据目标指示牌的三维点云信息,便于构建得到带有位置以及朝向的三维指示牌立体框架,最终将字符识别结果、三维指示牌模板与三维指示牌立体框架进行融合,生成与实景中的目标指示牌朝向相同的三维单体指示牌模型,三维重建效果较好且重建成本较低。



技术特征:

1.一种指示牌单体重建方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的指示牌单体重建方法,其特征在于,所述指示牌视频包括由多帧二维指示牌图像构成的图像序列,所述识别所述指示牌视频中所述目标指示牌上的牌面字符,得到字符识别结果,包括:

3.如权利要求2所述的指示牌单体重建方法,其特征在于,所述根据所述指示牌视频,对所述目标指示牌进行三维点云重建,得到所述目标指示牌的三维点云信息,包括:根据所述多帧二维指示牌图像构成的图像序列,对所述目标指示牌进行稀疏点云重建,得到所述视频采集设备成像时的位姿参数。

4.如权利要求3所述的指示牌单体重建方法,其特征在于,所述根据所述指示牌视频,对所述目标指示牌进行三维点云重建,得到所述目标指示牌的三维点云信息,还包括:

5.如权利要求3所述的指示牌单体重建方法,其特征在于,所述根据所述目标指示牌的三维点云信息,构建所述目标指示牌的三维指示牌立体框架,包括:

6.如权利要求1所述的指示牌单体重建方法,其特征在于,在所述将预先构建的三维指示牌模板、所述三维指示牌立体框架以及所述字符识别结果进行融合,生成所述目标指示牌的三维单体指示牌模型之前,所述方法包括:

7.如权利要求6所述的指示牌单体重建方法,其特征在于,在所述将预先构建的三维指示牌模板、所述三维指示牌立体框架以及所述字符识别结果进行融合,生成所述目标指示牌的三维单体指示牌模型之前,所述方法包括:

8.如权利要求7所述的指示牌单体重建方法,其特征在于,所述将预先构建的三维指示牌模板、所述三维指示牌立体框架以及所述字符识别结果进行融合,生成所述目标指示牌的三维单体指示牌模型,包括:

9.一种指示牌单体重建装置,其特征在于,所述装置包括:

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器进行加载,以执行权利要求1至8任一项所述的指示牌单体重建方法中的步骤。


技术总结
本申请提供一种指示牌单体重建方法、装置、电子设备及存储介质,涉及三维重建技术领域,解决了无人机生产的实景三维模型无法有效重建道路及路旁的实景三维场景的问题,方法包括获取指示牌视频;识别指示牌视频中目标指示牌上的牌面字符,得到字符识别结果;根据目标指示牌的三维点云信息,构建三维指示牌立体框架;将预先构建的三维指示牌模板、三维指示牌立体框架以及字符识别结果进行融合,生成三维单体指示牌模型。本申请能够识别到目标指示牌上完整的、字符清晰的牌面字符,将字符识别结果、三维指示牌模板与三维指示牌立体框架进行融合,生成与实景中的目标指示牌朝向相同的三维单体指示牌模型,三维重建效果较好且重建成本较低。

技术研发人员:伍广明,刘驰,谭效良
受保护的技术使用者:丰图科技(深圳)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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