CN111553983A - 还原爆炸现场的三维空间建模方法、装置、设备和介质 - Google Patents

还原爆炸现场的三维空间建模方法、装置、设备和介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种还原爆炸现场的三维空间建模方法、装置、电子设备和存储介质，包括：获取爆炸现场信息；确定爆炸现场信息的三维空间图像建模的动画对象的边界信息和至少一个界标信息；根据界标信息确定图像中动画对象的比例和朝向；对准动画对象和变形网格；映射动画对象和变形网格，以生成动画对象的三维空间变形模型，通过本发明实施例提供的三维空间建模方法不仅能够对爆炸现场进行完整还原，而且为非绘制性三维空间建模奠定技术基础，且相对于传统的人工作业，节省了人力资源，提高了工作效率和数据转化的准确率并且上述三维空间建模方法建模细致精确，可参考性高。

Description

还原爆炸现场的三维空间建模方法、装置、设备和介质
技术领域
本发明实施例涉及爆炸现场还原技术领域，具体涉及一种还原爆炸现场的三维空间建模方法、装置、电子设备和存储介质。
背景技术
现有技术中，随着科学技术的不断进步，计算机在建筑工程领域的运用越来越广泛，工程中咨询用到的工程计量软件就是一个运用而生的案例。对于爆炸现场的还原，之前都是模拟爆炸产生的爆炸波的影响。工作人员需要从现场采集相关信息，然后得出相关结果，随后进行后续工作。劳动繁琐而缓慢，远远不能满足现场重现以及灾后重建时间需求，而且随着行业发展，越来越多的现代高科技数据处理系统数据被广泛应用的需求更加迫切。
发明内容
为了解决现有技术存在的至少一个问题，本发明实施例提供了一种还原爆炸现场的三维空间建模方法、装置、电子设备和存储介质。
第一方面，本发明实施例提高了一种还原爆炸现场的三维空间建模方法，包括：
获取爆炸现场信息；爆炸现场信息至少包括：图像信息、温度信息、湿度信息以及破坏程度信息；
确定爆炸现场信息的三维空间图像建模的动画对象的边界信息和至少一个界标信息；
根据界标信息确定图像中动画对象的比例和朝向；
对准动画对象和变形网格；
映射动画对象和变形网格，以生成动画对象的三维空间变形模型。
在一些实施例中，确定动画对象的边界信息包括：
根据存在动画对象或存在背景而有不同值的像素域的面向统计的线性积分确定边界信息；
或者除去动画对象图像周围的背景面向统计的种子填充操作确定边界信息。
在一些实施例中，确定动画对象的至少一个界标信息包括：
在确定动画对象的边界信息过程中确定统计特征区中通过过程相关性从而确定界标信息；
或者在确定动画对象的边界信息过程中确定统计特征区中通过带通滤波和取阈值从而确定界标信息。
在一些实施例中，确定动画对象的界标信息还包括根据边界信息的精确化确定界标信息。
在一些实施例中，确定动画对象的界标信息还包括：根据还原爆破效果调整界标信息。
在一些实施例中，上述方法还包括：生成存储为姿势对象的抽象；以及将所述姿势对象应用于三维空间模型中。
在一些实施例中，上述方法还包括：获取爆炸前的现场信息，根据爆炸前的现场信息和爆炸现场信息确定爆炸现场信息的三维空间图像建模的动画对象的边界信息和至少一个界标信息，所述爆炸前的现场信息包括：爆破的炸药信息、方位信息、炸药量、炮孔位置和炮孔数量。
第二方面，本发明实施例还提供了一种用于还原爆炸现场的三维空间建模装置，包括：
获取模块：用于获取爆炸现场信息；所述爆炸现场信息至少包括：图像信息、温度信息、湿度信息以及破坏程度信息；
第一确定模块：用于确定爆炸现场信息的三维空间图像建模的动画对象的边界信息和至少一个界标信息；
第二确定模块：用于根据所述界标信息确定图像中动画对象的比例和朝向；
对准模块:用于对准所述动画对象和变形网格；
映射模块：用于映射所述动画对象和所述变形网格，以生成动画对象的三维空间变形模型。
第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括：处理器和存储器；
所述处理器通过调用所述存储器存储的程序或指令，用于执行如上述还原爆炸现场的三维空间建模方法的步骤。
第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储程序或指令，所述程序或指令使计算机执行上述还原爆炸现场的三维空间建模方法的步骤。
本发明实施例的优点在于：获取爆炸现场信息；确定爆炸现场信息的三维空间图像建模的动画对象的边界信息和至少一个界标信息；根据界标信息确定图像中动画对象的比例和朝向；对准动画对象和变形网格；映射动画对象和变形网格，以生成动画对象的三维空间变形模型，通过本发明实施例提供的三维空间建模方法不仅能够对爆炸现场进行完整还原，而且为非绘制性三维空间建模奠定技术基础，且相对于传统的人工作业，节省了人力资源，提高了工作效率和数据转化的准确率并且上述三维空间建模方法建模细致精确，可参考性高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提出的一种用于还原爆炸现场的三维空间建模方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提出的一种用于还原爆炸现场的三维空间建模装置的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的电子设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
图1为本发明实施例提出的一种用于还原爆炸现场的三维空间建模方法的流程示意图。
第一方面，本发明实施例提高了一种还原爆炸现场的三维空间建模方法，包括：
S101：获取爆炸现场信息；爆炸现场信息至少包括：图像信息、温度信息、湿度信息以及破坏程度信息；
具体的，本发明实施例中通过图像采集装置采集爆炸现场的图像信息，通过温度传感器采集爆炸现场的温度信息，通过湿度传感器采集爆炸现场的湿度信息，通过红外扫描仪确定破坏程度信息。
S102：确定爆炸现场信息的三维空间图像建模的动画对象的边界信息和至少一个界标信息；
具体的，本发明实施例中，通过还原建模程序确定要根据图像建模的动画对象的边界信息；确定要根据图像建模的动画对象的一个或多个界标位置信息；界标位置信息是在施工现场标的，边界是爆炸现场的作业范围。
S103：根据界标信息确定图像中动画对象的比例和朝向；
具体的，本发明实施例中，根据施工现场标的界标信息确定动画对象的比例和朝向。
S104：对准动画对象和变形网格；
具体的，本发明实施例中，将带界标的动画对象图像与变形网格对准。
S105：映射动画对象和变形网格，以生成动画对象的三维空间变形模型。
具体的，本发明实施例中，根据对象图像到变形网格的映射生成动画对象的三维空间变形模型。
在一些实施例中，上述方法中确定动画对象的边界信息包括：
根据存在动画对象或存在背景而有不同值的像素域的面向统计的线性积分确定边界信息；
或者除去动画对象图像周围的背景面向统计的种子填充操作确定边界信息。
具体的，本发明实施例中边界信息的确定包括执行根据存在对象或存在背景而有不同值的像素域的面向统计的线性积分，或者为了除去对象图像周围的背景而执行面向统计的种子填充操作。
在一些实施例中，确定动画对象的至少一个界标信息包括：
在确定动画对象的边界信息过程中确定统计特征区中通过过程相关性从而确定界标信息；
或者在确定动画对象的边界信息过程中确定统计特征区中通过带通滤波和取阈值从而确定界标信息。
具体的，本发明实施例中界标信息的确定第一识别特征，在边界确定过程中确定的统计特征区中通过过程相关性而发现的，或第二识别特征，在边界确定过程中确定的统计特征区中通过带通滤波和取阈值而发现的。
在一些实施例中，确定动画对象的界标信息还包括根据边界信息的精确化确定界标信息。
具体的，本发明实施例中根据边界区域的精确化来确定附加的界标。
在一些实施例中，确定动画对象的界标信息还包括：根据还原爆破效果调整界标信息。
具体的，本发明实施例中，用户通过实际的爆炸现场的爆破效果灵活的调整界标信息。
在一些实施例中，上述方法还包括：生成存储为姿势对象的抽象；以及将所述姿势对象应用于三维空间模型中。
具体的，本发明实施例中，根据对象图像到变形网格的映射生成动画对象的三维空间变形模型；及生成存储为姿势对象的对象姿势的抽象，从而该姿势对象能够应用到三维空间模型。
在一些实施例中，上述方法还包括：获取爆炸前的现场信息，根据爆炸前的现场信息和爆炸现场信息确定爆炸现场信息的三维空间图像建模的动画对象的边界信息和至少一个界标信息，所述爆炸前的现场信息包括：爆破的炸药信息、方位信息、炸药量、炮孔位置和炮孔数量。
具体的，本发明实施例中可将网络上爆炸前该地区各方面信息和该次爆炸前后的信息采集运用到三维模型的生成中，可利用3维建模模拟出爆炸的整个过程。
第二方面，本发明实施例还提供了一种用于还原爆炸现场的三维空间建模装置，包括：
获取模块201：用于获取爆炸现场信息；所述爆炸现场信息至少包括：图像信息、温度信息、湿度信息以及破坏程度信息；
具体的，本发明实施例中通过图像采集装置采集爆炸现场的图像信息，通过温度传感器采集爆炸现场的温度信息，通过湿度传感器采集爆炸现场的湿度信息，通过红外扫描仪确定破坏程度信息。
第一确定模块202：用于确定爆炸现场信息的三维空间图像建模的动画对象的边界信息和至少一个界标信息；
具体的，本发明实施例中，通过还原建模程序确定要根据图像建模的动画对象的边界信息；确定要根据图像建模的动画对象的一个或多个界标位置信息；界标位置信息是在施工现场标的，边界是爆炸现场的作业范围。
第二确定模块203：用于根据所述界标信息确定图像中动画对象的比例和朝向；
具体的，本发明实施例中，根据施工现场标的界标信息确定动画对象的比例和朝向。
对准模块204：用于对准所述动画对象和变形网格；
具体的，本发明实施例中，将带界标的动画对象图像与变形网格对准。
映射模块205：用于映射所述动画对象和所述变形网格，以生成动画对象的三维空间变形模型。
具体的，本发明实施例中，根据对象图像到变形网格的映射生成动画对象的三维空间变形模型。
第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括：处理器和存储器；
所述处理器通过调用所述存储器存储的程序或指令，用于执行如上述还原爆炸现场的三维空间建模方法的步骤。
第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储程序或指令，所述程序或指令使计算机执行上述还原爆炸现场的三维空间建模方法的步骤。
图3为本发明实施例提供的电子设备的硬件结构示意图，如图3 所示，该电子设备可以包括手机、PAD的智能终端，该电子设备包括：
一个或多个处理器301，图3中以一个处理器301为例；存储器 302；电子设备还可以包括：输入装置303和输出装置304。
电子设备中的处理器301、存储器302、输入装置303和输出装置304可以通过总线或者其他方式连接，图2中以通过总线连接为例。
存储器302作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的应用程序的界面显示方法对应的程序指令/模块(例如，附图2所示的获取模块201、第一确定模块202、第二确定模块203、对准模块204 和映射模块205)。处理器301通过运行存储在存储器302中的软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例的还原爆炸现场的三维空间建模方法。
存储器302可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据电子设备的使用所创建的数据等。此外，存储器302 可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态性固态存储器件。在一些实施例中，存储器302可选包括相对于处理器301远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至终端设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置303可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与电子设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置304 可包括显示屏等显示设备。
本发明实施例还提供一种包含计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储程序或指令，该程序或指令使计算机执行行时用于执行一种用于还原爆炸现场的三维空间建模方法，该方法包括：
获取爆炸现场信息；爆炸现场信息至少包括：图像信息、温度信息、湿度信息以及破坏程度信息；
确定爆炸现场信息的三维空间图像建模的动画对象的边界信息和至少一个界标信息；
根据界标信息确定图像中动画对象的比例和朝向；
对准动画对象和变形网格；
映射动画对象和变形网格，以生成动画对象的三维空间变形模型。
可选的，该计算机可执行指令在由计算机处理器执行时还可以用于执行本发明任意实施例所提供的还原爆炸现场的三维空间建模方法的技术方案。
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的还原爆炸现场的三维空间建模方法。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。
虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.还原爆炸现场的三维空间建模方法，其特征在于，包括：
获取爆炸现场信息；所述爆炸现场信息至少包括：图像信息、温度信息、湿度信息以及破坏程度信息；
确定爆炸现场信息的三维空间图像建模的动画对象的边界信息和至少一个界标信息；
根据所述界标信息确定图像中动画对象的比例和朝向；
对准所述动画对象和变形网格；
映射所述动画对象和所述变形网格，以生成动画对象的三维空间变形模型。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定动画对象的边界信息包括：
根据存在动画对象或存在背景而有不同值的像素域的面向统计的线性积分确定边界信息；
或者除去动画对象图像周围的背景面向统计的种子填充操作确定边界信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定动画对象的至少一个界标信息包括：
在确定所述动画对象的边界信息过程中确定统计特征区中通过过程相关性从而确定界标信息；
或者在确定所述动画对象的边界信息过程中确定统计特征区中通过带通滤波和取阈值从而确定界标信息。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定动画对象的界标信息还包括根据所述边界信息的精确化确定界标信息。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定动画对象的界标信息还包括：根据还原爆破效果调整界标信息。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：生成存储为姿势对象的抽象；以及将所述姿势对象应用于三维空间模型中。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：获取爆炸前的现场信息，根据爆炸前的现场信息和爆炸现场信息确定爆炸现场信息的三维空间图像建模的动画对象的边界信息和至少一个界标信息，所述爆炸前的现场信息包括：爆破的炸药信息、方位信息、炸药量、炮孔位置和炮孔数量。
8.还原爆炸现场的三维空间建模装置，其特征在于，包括：
获取模块：获取爆炸现场信息；所述爆炸现场信息至少包括：图像信息、温度信息、湿度信息以及破坏程度信息；
第一确定模块：用于确定爆炸现场信息的三维空间图像建模的动画对象的边界信息和至少一个界标信息；
第二确定模块：用于根据所述界标信息确定图像中动画对象的比例和朝向；
对准模块:用于对准所述动画对象和变形网格；
映射模块：用于映射所述动画对象和所述变形网格，以生成动画对象的三维空间变形模型。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和存储器；
所述处理器通过调用所述存储器存储的程序或指令，用于执行如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储程序或指令，所述程序或指令使计算机执行如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。
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