CN112084453A - 三维虚拟展示系统、方法、计算机设备、终端及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明属于智能展示技术领域，公开了一种三维虚拟展示系统、方法、计算机设备、终端及存储介质，对获取的所述工业产品的规格、结构信息进行分析，得到分析结果；对分析结果进行图像分析；进行工业产品三维模型的构建；得到验证报告；对获得的修改工业产品三维模型的边缘部位进行加强、扩大或缩小；对扩大或是缩小的工业产品三维模型进行转换、成像。本发明通过对工业产品的信息的充分获取，实现工业产品三维模型构建的准确性的提升；通过修正程序结合设计者的设计思路进行智能化的修正，展示效果更好；依照展示场所变动进行不同比例的工业产品的三维展示，能够适应展示场所变动的需求，仅需要一次建模即可实现多次展示，方便程度更高。
Description
技术领域
本发明属于智能展示技术领域，尤其涉及一种三维虚拟展示系统、方法、计算机设备、终端及存储介质。
背景技术
目前：工业设计，简称ID，是指以工学、美学、经济学为基础对工业产品进行设计。工业设计分为产品设计、环境设计、传播设计、设计管理4类；工业设计又称工业产品设计学，工业设计涉及到心理学，社会学，美学，人机工程学，机械构造，摄影，色彩学等。工业发展和劳动分工所带来的工业设计，与其它艺术、生产活动、工艺制作等都有明显不同，它是各种学科、技术和审美观念的交叉产物。工业设计是一个极具潜力的行业，随着我国工业化进程的发展，工业设计的市场越来越大，要求越来越高。目前对工业设计的产品进行虚拟展示是进行二维图像的展示，难以直观的展现工业产品的设计思路、产品结构，展示效果差。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：目前对工业设计的产品进行虚拟展示是进行二维图像的展示，难以直观的展现工业产品的设计思路、产品结构，展示效果差。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种三维虚拟展示系统、方法、计算机设备、终端及存储介质，具体涉及一种基于大数据的工业设计用三维虚拟智能展示系统及方法。
本发明是这样实现的，一种基于大数据的工业设计用三维虚拟智能展示系统，所述基于大数据的工业设计用三维虚拟智能展示系统包括：
信息获取模块、信息分析模块、图像采集模块、中央控制模块、图像分析模块、三维模型构建模块、验证模块、修改建议模块、通信模块、修正模块、三维模型优化模块、比例转换模块、虚拟成像模块；
信息获取模块，与中央控制模块连接，用于通过信息获取程序获取工业产品的规格、结构以及设计者信息；
信息分析模块，与中央控制模块连接，用于通过信息分析程序进行获取的工业产品的规格、结构信息的分析，得到分析结果；
图像采集模块，与中央控制模块连接，用于通过摄像头对工业产品进行不同角度图像的采集；
中央控制模块，与信息获取模块、信息分析模块、图像采集模块、图像分析模块、三维模型构建模块、验证模块、修改建议模块、通信模块、修正模块、三维模型优化模块、比例转换模块、虚拟成像模块连接，用于通过主控机控制各个模块正常运行；
图像分析模块，与中央控制模块连接，用于通过图像分析程序依照工业产品的结构分析结果进行图像分析；
三维模型构建模块，与中央控制模块连接，用于通过三维模型构建程序依照图像分析结果进行工业产品三维模型的构建；
验证模块，与中央控制模块连接，用于通过验证程序进行三维模型的验证，得到三维模型的错误报告；
修改建议模块，与中央控制模块连接，用于通过修改建议程序获得三维模型的修改建议；
通信模块，与中央控制模块连接，用于通过无线通信方式将三维模型、错误报告和修改建议发送给设计者；
修正模块，与中央控制模块连接，用于通过修正程序依照错误报告和修改建议进行三维模型的修改；
三维模型优化模块，与中央控制模块连接，用于通过三维模型优化程序对三维模型的边缘部位进行加强；
比例转换模块，与中央控制模块连接，用于通过比例转换程序按照预设比例进行优化后三维模型的扩大或是缩小；
虚拟成像模块，与中央控制模块连接，用于通过光学成像器进行比例转换后的三维模型的成像。
进一步，所述图像采集模块包括：
摄像头单元，用于通过多个摄像头组件对产品的不同角度的图像进行拍照采集；
图像预处理单元，用于对不同角度的图像进行包括灰度化、直方图均衡、图像滤波在内的预处理；
图像匹配单元，用于将预处理后的不同角度的图像进行归一化处理，再利用匹配算法对不同角度的图像进行立体匹配；
匹配关联单元，用于将立体匹配的参数与不同角度的图像进行关联，并将关联信息传递到图像分析模块。
进一步，所述验证模块包括：
参数提取单元，用于对三维模型的各个角度的参数向量进行计算提取；
模拟运行单元，用于对提取的各个角度的参数向量带入到对应产品的仿真软件中进行模拟运行；
质量检测单元，用于对模拟运行的产品的各个参数向量进行实时检测，判断各个参数向量的变化值；
异常信息获取单元，用于对参数向量的变化值与预设标准值进行对比，判断三维模型是否存在异常位置。
进一步，所述修正模块包括：
错误参数提取单元，用于根据获取的错误报告提取出对应的错误的参数向量；
参数对应单元，用于将提取的错误参数向量与三维模型的相应边缘进行对应；
参数优化单元，用于对错误参数向量对应的边缘的错误参数进行进一步优化计算，得到优化后的参数向量；
差值计算单元，用于根据三维模型的各个边缘的错误参数向量与优化后的参数向量进行相减，通过差值对三维模型进行修正。
进一步，所述三维模型优化模块包括：
三维点云获取单元，用于用于利用光学点云三维扫描仪对待测产品的三维模型进行激光扫描得到待测产品的三维点云；
网格化单元，用于根据三角形网格化方法将三维点云进行三角形网格化，得到网格化点云；
量测点计算单元，用于以量测点的初步坐标为中心，在量测点周围找出与量测点临近的所有三角形，将所有三角形的中心点进行平面拟合得到拟合平面的中心点及法向。
本发明的另一目的在于提供一种基于大数据的工业设计用三维虚拟智能展示方法，所述基于大数据的工业设计用三维虚拟智能展示方法包括以下步骤：
步骤一，通过信息获取模块利用信息获取程序获取工业产品的规格、结构以及设计者信息；通过信息分析模块利用信息分析程序进行获取的工业产品的规格、结构信息的分析，得到分析结果；
步骤二，通过图像采集模块利用摄像头对工业产品进行不同角度图像的采集；通过图像分析模块利用图像分析程序依照工业产品的结构分析结果进行图像分析；
步骤三，通过三维模型构建模块利用三维模型构建程序依照图像分析结果进行工业产品三维模型的构建；
步骤四，通过验证模块利用验证程序进行三维模型的验证，得到三维模型的错误报告；通过修改建议模块利用修改建议程序获得三维模型的修改建议；
步骤五，通过通信模块利用无线通信方式将三维模型、错误报告和修改建议发送给设计者；通过修正模块利用修正程序依照错误报告和修改建议进行三维模型的修改；
步骤六，通过三维模型优化模块利用三维模型优化程序对三维模型的边缘部位进行加强；
步骤七，通过比例转换模块利用比例转换程序按照预设比例进行优化后三维模型的扩大或是缩小；
步骤八，通过虚拟成像模块利用光学成像器进行比例转换后的三维模型的成像。
进一步，步骤一中，所述通过信息获取模块利用信息获取程序从数据库中获取工业产品的规格、结构以及设计者信息，包括：
S11，在运行的过程中产生数据获取请求，所述数据获取请求用于指示需要从所述数据服务器获得第一数据；
S12，数据服务器获得所述数据获取请求，根据所述云端代理服务器的负载情况，确定响应所述数据获取请求的响应方式；
S13，当确定以第一响应方式响应所述数据获取请求时，将所述数据获取请求发送给云端代理服务器并从所述云端代理服务器获得第二数据；
S14，当确定以第二响应方式响应所述数据获取请求时，直接将所述数据获取请求发送给所述数据服务器，并直接从所述数据服务器获得第一数据量的所述第一数据。
进一步，步骤S13中，所述第二数据为所述云端代理服务器将响应所述数据获取请求从所述数据服务器获得第一数据量的所述第一数据处理成具有第二数据量的数据；所述第二数据量小于所述第一数据量。
进一步，步骤二中，所述通过图像分析模块利用图像分析程序依照工业产品的结构分析结果进行图像分析，包括：
S21，对工业产品和摄像头之间的距离进行测量；输出针对被拍摄的工业产品的图像；
S22，以针对所述输出的特征点的信息为基础从针对所述被拍摄的工业产品的图像中选择至少两个特征点；
S23，以测量距离为基础计算针对所述工业产品预先存储的原始图像的相对大小；
S24，以所述计算出的相对大小为基础，提取与所述选择的至少两个特征点相对应的、在针对所述工业产品预先存储的原始图像中的特征点；
S25，以所述选择的特征点和所述提取的特征点为基础，对所述被拍摄的工业产品的图像和所述工业产品进行比较。
进一步，步骤S22中，所述以针对所述输出的特征点的信息为基础从针对所述被拍摄的工业产品的图像中选择至少两个特征点，包括：对于图像中像素，若在该像素预设邻域内，像素值满足第一预设条件的像素的数量满足第二预设条件，则将该像素定义为特征点。
进一步，步骤S22中，所述以针对所述输出的特征点的信息为基础从针对所述被拍摄的工业产品的图像中选择至少两个特征点，还包括：利用Harris响应函数计算各所述特征点对应的响应值，按照响应值大小从大到小对各所述特征点排序，取前N个特征点作为最终的特征点集合。
进一步，步骤三中，所述通过三维模型构建模块利用三维模型构建程序依照图像分析结果进行工业产品三维模型的构建，包括：
S31，为特征点构建描述子，得到特征点的描述子；
S32，获取采集图像中两个不同角度的图像，分别命名为第一图像和第二图像；
S33，在所述第一图像和所述第二图像中，根据所述特征点的描述子寻找出相匹配的特征点，建立匹配关系得到视差图；
S34，利用所述视差图、所述摄像头的内参数和外参数，获得所述特征点对应空间点的空间位置，构建工业产品的三维模型。
进一步，步骤A中，所述特征点的描述子为由所述特征点在各层卷积方向图中对应像素的值构成的向量。
进一步，步骤S31中，所述为特征点构建描述子，包括：
S41，对采集的图像分别沿x方向和y方向求梯度，得到梯度图；
S42，将每对梯度图对平面内多个方向进行投影，对每对梯度图计算梯度方向图；
S43，对得到的所述梯度方向图进行至少三种不同高斯核的卷积运算，得到卷积方向图；
S44，根据得到的所述卷积方向图为所述特征点构建描述子。
本发明的另一目的在于提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：
获取工业产品的规格、结构信息；对获取的所述工业产品的规格、结构信息进行分析，得到分析结果；
对获得的所述分析结果进行图像分析；
依照所述图像分析获得的结果进行工业产品三维模型的构建；
对构建的所述工业产品三维模型进验证，得到所述工业产品三维模型的验证报告；如果错误，进行建议修改，获得所述工业产品三维模型的修改建议信息；
对获得的修改工业产品三维模型的边缘部位进行加强；按照预设比例进行对所述加强后的工业产品三维模型进行扩大或是缩小；
对扩大或是缩小的工业产品三维模型进行比例转换、成像。
本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：
获取工业产品的规格、结构信息；对获取的所述工业产品的规格、结构信息进行分析，得到分析结果；
对获得的所述分析结果进行图像分析；
依照所述图像分析获得的结果进行工业产品三维模型的构建；
对构建的所述工业产品三维模型进验证，得到所述工业产品三维模型的验证报告；如果错误，进行建议修改，获得所述工业产品三维模型的修改建议信息；
对获得的修改工业产品三维模型的边缘部位进行加强；按照预设比例进行对所述加强后的工业产品三维模型进行扩大或是缩小；
对扩大或是缩小的工业产品三维模型进行比例转换、成像。
本发明的另一目的在于提供一种信息数据处理终端，其特征在于，所述信息数据处理终端用于实现所述的基于大数据的工业设计用三维虚拟智能展示方法。
结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明通过对工业产品的信息的充分获取，实现工业产品三维模型构建的准确性的提升；通过修正程序结合设计者的设计思路进行智能化的修正，得到的三维模型更符合设计者设计理念，展示、教育效果更好；依照展示场所变动进行不同比例的工业产品的三维展示，能够适应展示场所变动的需求，仅需要一次建模即可实现多次展示，方便程度更高。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的基于大数据的工业设计用三维虚拟智能展示系统的结构框图。
图2是本发明实施例提供的基于大数据的工业设计用三维虚拟智能展示方法的流程图。
图3是本发明实施例提供的通过信息获取模块利用信息获取程序从数据库中获取工业产品的规格、结构以及设计者信息的流程图。
图4是本发明实施例提供的通过图像分析模块利用图像分析程序依照工业产品的结构分析结果进行图像分析的流程图。
图5是本发明实施例提供的通过三维模型构建模块利用三维模型构建程序依照图像分析结果进行工业产品三维模型的构建的流程图。
图1中：1、信息获取模块；2、信息分析模块；3、图像采集模块；4、中央控制模块；5、图像分析模块；6、三维模型构建模块；7、验证模块；8、修改建议模块；9、通信模块；10、修正模块；11、三维模型优化模块；12、比例转换模块；13、虚拟成像模块。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于大数据的工业设计用三维虚拟智能展示系统及方法，下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例提供的基于大数据的工业设计用三维虚拟智能展示系统包括：
信息获取模块1、信息分析模块2、图像采集模块3、中央控制模块4、图像分析模块5、三维模型构建模块6、验证模块7、修改建议模块8、通信模块9、修正模块10、三维模型优化模块11、比例转换模块12、虚拟成像模块13；
信息获取模块1，与中央控制模块4连接，用于通过信息获取程序获取工业产品的规格、结构以及设计者信息；
信息分析模块2，与中央控制模块4连接，用于通过信息分析程序进行获取的工业产品的规格、结构信息的分析，得到分析结果；
图像采集模块3，与中央控制模块4连接，用于通过摄像头对工业产品进行不同角度图像的采集；
中央控制模块4，与信息获取模块1、信息分析模块2、图像采集模块3、图像分析模块5、三维模型构建模块6、验证模块7、修改建议模块8、通信模块9、修正模块10、三维模型优化模块11、比例转换模块12、虚拟成像模块13连接，用于通过主控机控制各个模块正常运行；
图像分析模块5，与中央控制模块4连接，用于通过图像分析程序依照工业产品的结构分析结果进行图像分析；
三维模型构建模块6，与中央控制模块4连接，用于通过三维模型构建程序依照图像分析结果进行工业产品三维模型的构建；
验证模块7，与中央控制模块4连接，用于通过验证程序进行三维模型的验证，得到三维模型的错误报告；
修改建议模块8，与中央控制模块4连接，用于通过修改建议程序获得三维模型的修改建议；
通信模块9，与中央控制模块4连接，用于通过无线通信方式将三维模型、错误报告和修改建议发送给设计者；
修正模块10，与中央控制模块4连接，用于通过修正程序依照错误报告和修改建议进行三维模型的修改；
三维模型优化模块11，与中央控制模块4连接，用于通过三维模型优化程序对三维模型的边缘部位进行加强；
比例转换模块12，与中央控制模块4连接，用于通过比例转换程序按照预设比例进行优化后三维模型的扩大或是缩小；
虚拟成像模块13，与中央控制模块4连接，用于通过光学成像器进行比例转换后的三维模型的成像。
本发明实施例中的图像采集模块3包括：
摄像头单元，用于通过多个摄像头组件对产品的不同角度的图像进行拍照采集；
图像预处理单元，用于对不同角度的图像进行包括灰度化、直方图均衡、图像滤波在内的预处理；
图像匹配单元，用于将预处理后的不同角度的图像进行归一化处理，再利用匹配算法对不同角度的图像进行立体匹配；
匹配关联单元，用于将立体匹配的参数与不同角度的图像进行关联，并将关联信息传递到图像分析模块。
本发明实施例中的验证模块7包括：
参数提取单元，用于对三维模型的各个角度的参数向量进行计算提取；
模拟运行单元，用于对提取的各个角度的参数向量带入到对应产品的仿真软件中进行模拟运行；
质量检测单元，用于对模拟运行的产品的各个参数向量进行实时检测，判断各个参数向量的变化值；
异常信息获取单元，用于对参数向量的变化值与预设标准值进行对比，判断三维模型是否存在异常位置。
本发明实施例中的修正模块10包括：
错误参数提取单元，用于根据获取的错误报告提取出对应的错误的参数向量；
参数对应单元，用于将提取的错误参数向量与三维模型的相应边缘进行对应；
参数优化单元，用于对错误参数向量对应的边缘的错误参数进行进一步优化计算，得到优化后的参数向量；
差值计算单元，用于根据三维模型的各个边缘的错误参数向量与优化后的参数向量进行相减，通过差值对三维模型进行修正。
本发明实施例中的三维模型优化模块11包括：
三维点云获取单元，用于用于利用光学点云三维扫描仪对待测产品的三维模型进行激光扫描得到待测产品的三维点云；
网格化单元，用于根据三角形网格化方法将三维点云进行三角形网格化，得到网格化点云；
量测点计算单元，用于以量测点的初步坐标为中心，在量测点周围找出与量测点临近的所有三角形，将所有三角形的中心点进行平面拟合得到拟合平面的中心点及法向。
如图2所示，本发明实施例提供的基于大数据的工业设计用三维虚拟智能展示方法包括以下步骤：
S101，通过信息获取模块利用信息获取程序获取工业产品的规格、结构以及设计者信息；通过信息分析模块利用信息分析程序进行获取的工业产品的规格、结构信息的分析，得到分析结果；
S102，通过图像采集模块利用摄像头对工业产品进行不同角度图像的采集；通过图像分析模块利用图像分析程序依照工业产品的结构分析结果进行图像分析；
S103，通过三维模型构建模块利用三维模型构建程序依照图像分析结果进行工业产品三维模型的构建；
S104，通过验证模块利用验证程序进行三维模型的验证，得到三维模型的错误报告；通过修改建议模块利用修改建议程序获得三维模型的修改建议；
S105，通过通信模块利用无线通信方式将三维模型、错误报告和修改建议发送给设计者；通过修正模块利用修正程序依照错误报告和修改建议进行三维模型的修改；
S106，通过三维模型优化模块利用三维模型优化程序对三维模型的边缘部位进行加强；
S107，通过比例转换模块利用比例转换程序按照预设比例进行优化后三维模型的扩大或是缩小；
S108，通过虚拟成像模块利用光学成像器进行比例转换后的三维模型的成像。
如图3所示，步骤S101中，本发明实施例提供的通过信息获取模块利用信息获取程序从数据库中获取工业产品的规格、结构以及设计者信息，包括：
S201，在运行的过程中产生数据获取请求，所述数据获取请求用于指示需要从所述数据服务器获得第一数据；
S202，数据服务器获得所述数据获取请求，根据所述云端代理服务器的负载情况，确定响应所述数据获取请求的响应方式；
S203，当确定以第一响应方式响应所述数据获取请求时，将所述数据获取请求发送给云端代理服务器并从所述云端代理服务器获得第二数据；
S204，当确定以第二响应方式响应所述数据获取请求时，直接将所述数据获取请求发送给所述数据服务器，并直接从所述数据服务器获得第一数据量的所述第一数据。
步骤S203中，本发明实施例提供的第二数据为所述云端代理服务器将响应所述数据获取请求从所述数据服务器获得第一数据量的所述第一数据处理成具有第二数据量的数据；所述第二数据量小于所述第一数据量。
如图4所示，步骤S102中，本发明实施例提供的通过图像分析模块利用图像分析程序依照工业产品的结构分析结果进行图像分析，包括：
S301，对工业产品和摄像头之间的距离进行测量；输出针对被拍摄的工业产品的图像；
S302，以针对所述输出的特征点的信息为基础从针对所述被拍摄的工业产品的图像中选择至少两个特征点；
S303，以测量距离为基础计算针对所述工业产品预先存储的原始图像的相对大小；
S304，以所述计算出的相对大小为基础，提取与所述选择的至少两个特征点相对应的、在针对所述工业产品预先存储的原始图像中的特征点；
S305，以所述选择的特征点和所述提取的特征点为基础，对所述被拍摄的工业产品的图像和所述工业产品进行比较。
步骤S302中，本发明实施例提供的以针对所述输出的特征点的信息为基础从针对所述被拍摄的工业产品的图像中选择至少两个特征点，包括：对于图像中像素，若在该像素预设邻域内，像素值满足第一预设条件的像素的数量满足第二预设条件，则将该像素定义为特征点。
步骤S302中，本发明实施例提供的以针对所述输出的特征点的信息为基础从针对所述被拍摄的工业产品的图像中选择至少两个特征点，还包括：利用Harris响应函数计算各所述特征点对应的响应值，按照响应值大小从大到小对各所述特征点排序，取前N个特征点作为最终的特征点集合。
如图5所示，步骤S103中，本发明实施例提供的通过三维模型构建模块利用三维模型构建程序依照图像分析结果进行工业产品三维模型的构建，包括：
S401，为特征点构建描述子，得到特征点的描述子；
S402，获取采集图像中两个不同角度的图像，分别命名为第一图像和第二图像；
S403，在所述第一图像和所述第二图像中，根据所述特征点的描述子寻找出相匹配的特征点，建立匹配关系得到视差图；
S404，利用所述视差图、所述摄像头的内参数和外参数，获得所述特征点对应空间点的空间位置，构建工业产品的三维模型。
步骤S401中，本发明实施例提供的特征点的描述子为由所述特征点在各层卷积方向图中对应像素的值构成的向量。
步骤S401中，本发明实施例提供的为特征点构建描述子，包括：
对采集的图像分别沿x方向和y方向求梯度，得到梯度图；
将每对梯度图对平面内多个方向进行投影，对每对梯度图计算梯度方向图；
对得到的所述梯度方向图进行至少三种不同高斯核的卷积运算，得到卷积方向图；
根据得到的所述卷积方向图为所述特征点构建描述子。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于大数据的工业设计用三维虚拟智能展示方法，其特征在于，所述基于大数据的工业设计用三维虚拟智能展示方法包括：
获取工业产品的规格、结构信息；对获取的所述工业产品的规格、结构信息进行分析，得到分析结果；
对获得的所述分析结果进行图像分析；
依照所述图像分析获得的结果进行工业产品三维模型的构建；
对构建的所述工业产品三维模型进行验证，得到所述工业产品三维模型的验证报告；如果错误，进行建议修改，获得所述工业产品三维模型的修改建议信息；
对获得的修改工业产品三维模型的边缘部位进行加强；按照预设比例进行对所述加强后的工业产品三维模型进行扩大或是缩小；
对扩大或是缩小的工业产品三维模型进行比例转换、成像。
2.如权利要求1所述基于大数据的工业设计用三维虚拟智能展示方法，其特征在于，通过信息获取模块利用信息获取程序从数据库中获取工业产品的规格、结构以及设计者信息，包括：
S11，在运行的过程中产生数据获取请求，所述数据获取请求用于指示需要从所述数据服务器获得第一数据；
S12，数据服务器获得所述数据获取请求，根据所述云端代理服务器的负载情况，确定响应所述数据获取请求的响应方式；
S13，当确定以第一响应方式响应所述数据获取请求时，将所述数据获取请求发送给云端代理服务器并从所述云端代理服务器获得第二数据；
S14，当确定以第二响应方式响应所述数据获取请求时，直接将所述数据获取请求发送给所述数据服务器，并直接从所述数据服务器获得第一数据量的所述第一数据；
步骤S13中，所述第二数据为所述云端代理服务器将响应所述数据获取请求从所述数据服务器获得第一数据量的所述第一数据处理成具有第二数据量的数据；所述第二数据量小于所述第一数据量。
3.如权利要求1所述基于大数据的工业设计用三维虚拟智能展示方法，其特征在于，通过图像分析模块利用图像分析程序依照工业产品的结构分析结果进行图像分析，包括：
S21，对工业产品和摄像头之间的距离进行测量；输出针对被拍摄的工业产品的图像；
S22，以针对所述输出的特征点的信息为基础从针对所述被拍摄的工业产品的图像中选择至少两个特征点；
S23，以测量距离为基础计算针对所述工业产品预先存储的原始图像的相对大小；
S24，以所述计算出的相对大小为基础，提取与所述选择的至少两个特征点相对应的、在针对所述工业产品预先存储的原始图像中的特征点；
S25，以所述选择的特征点和所述提取的特征点为基础，对所述被拍摄的工业产品的图像和所述工业产品进行比较。
4.如权利要求1所述基于大数据的工业设计用三维虚拟智能展示方法，其特征在于，通过三维模型构建模块利用三维模型构建程序依照图像分析结果进行工业产品三维模型的构建，包括：
S31，为特征点构建描述子，得到特征点的描述子；
S32，获取采集图像中两个不同角度的图像，分别命名为第一图像和第二图像；
S33，在所述第一图像和所述第二图像中，根据所述特征点的描述子寻找出相匹配的特征点，建立匹配关系得到视差图；
S34，利用所述视差图、所述摄像头的内参数和外参数，获得所述特征点对应空间点的空间位置，构建工业产品的三维模型。
5.如权利要求4所述基于大数据的工业设计用三维虚拟智能展示方法，其特征在于，步骤S31中，所述为特征点构建描述子，包括：
S41，对采集的图像分别沿x方向和y方向求梯度，得到梯度图；
S42，将每对梯度图对平面内多个方向进行投影，对每对梯度图计算梯度方向图；
S43，对得到的所述梯度方向图进行至少三种不同高斯核的卷积运算，得到卷积方向图；
S44，根据得到的所述卷积方向图为所述特征点构建描述子。
6.一种实施权利要求1-5任意一项所述的基于大数据的工业设计用三维虚拟智能展示方法的基于大数据的工业设计用三维虚拟智能展示系统，其特征在于，所述基于大数据的工业设计用三维虚拟智能展示系统包括：
信息获取模块，与中央控制模块连接，用于通过信息获取程序获取工业产品的规格、结构以及设计者信息；
信息分析模块，与中央控制模块连接，用于通过信息分析程序进行获取的工业产品的规格、结构信息的分析，得到分析结果；
图像采集模块，与中央控制模块连接，用于通过摄像头对工业产品进行不同角度图像的采集；
中央控制模块，与信息获取模块、信息分析模块、图像采集模块、图像分析模块、三维模型构建模块、验证模块、修改建议模块、通信模块、修正模块、三维模型优化模块、比例转换模块、虚拟成像模块连接，用于通过主控机控制各个模块正常运行；
图像分析模块，与中央控制模块连接，用于通过图像分析程序依照工业产品的结构分析结果进行图像分析；
三维模型构建模块，与中央控制模块连接，用于通过三维模型构建程序依照图像分析结果进行工业产品三维模型的构建；
验证模块，与中央控制模块连接，用于通过验证程序进行三维模型的验证，得到三维模型的错误报告；
修改建议模块，与中央控制模块连接，用于通过修改建议程序获得三维模型的修改建议；
通信模块，与中央控制模块连接，用于通过无线通信方式将三维模型、错误报告和修改建议发送给设计者；
修正模块，与中央控制模块连接，用于通过修正程序依照错误报告和修改建议进行三维模型的修改；
三维模型优化模块，与中央控制模块连接，用于通过三维模型优化程序对三维模型的边缘部位进行加强；
比例转换模块，与中央控制模块连接，用于通过比例转换程序按照预设比例进行优化后三维模型的扩大或是缩小；
虚拟成像模块，与中央控制模块连接，用于通过光学成像器进行比例转换后的三维模型的成像。
7.如权利要求6所述的基于大数据的工业设计用三维虚拟智能展示系统，其特征在于，所述图像采集模块包括：
摄像头单元，用于通过多个摄像头组件对产品的不同角度的图像进行拍照采集；
图像预处理单元，用于对不同角度的图像进行包括灰度化、直方图均衡、图像滤波在内的预处理；
图像匹配单元，用于将预处理后的不同角度的图像进行归一化处理，再利用匹配算法对不同角度的图像进行立体匹配；
匹配关联单元，用于将立体匹配的参数与不同角度的图像进行关联，并将关联信息传递到图像分析模块；
所述验证模块包括：
参数提取单元，用于对三维模型的各个角度的参数向量进行计算提取；
模拟运行单元，用于对提取的各个角度的参数向量带入到对应产品的仿真软件中进行模拟运行；
质量检测单元，用于对模拟运行的产品的各个参数向量进行实时检测，判断各个参数向量的变化值；
异常信息获取单元，用于对参数向量的变化值与预设标准值进行对比，判断三维模型是否存在异常位置；
所述修正模块包括：
错误参数提取单元，用于根据获取的错误报告提取出对应的错误的参数向量；
参数对应单元，用于将提取的错误参数向量与三维模型的相应边缘进行对应；
参数优化单元，用于对错误参数向量对应的边缘的错误参数进行进一步优化计算，得到优化后的参数向量；
差值计算单元，用于根据三维模型的各个边缘的错误参数向量与优化后的参数向量进行相减，通过差值对三维模型进行修正；
所述三维模型优化模块包括：
三维点云获取单元，用于用于利用光学点云三维扫描仪对待测产品的三维模型进行激光扫描得到待测产品的三维点云；
网格化单元，用于根据三角形网格化方法将三维点云进行三角形网格化，得到网格化点云；
量测点计算单元，用于以量测点的初步坐标为中心，在量测点周围找出与量测点临近的所有三角形，将所有三角形的中心点进行平面拟合得到拟合平面的中心点及法向。
8.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：
获取工业产品的规格、结构信息；对获取的所述工业产品的规格、结构信息进行分析，得到分析结果；
对获得的所述分析结果进行图像分析；
依照所述图像分析获得的结果进行工业产品三维模型的构建；
对构建的所述工业产品三维模型进验证，得到所述工业产品三维模型的验证报告；如果错误，进行建议修改，获得所述工业产品三维模型的修改建议信息；
对获得的修改工业产品三维模型的边缘部位进行加强；按照预设比例进行对所述加强后的工业产品三维模型进行扩大或是缩小；
对扩大或是缩小的工业产品三维模型进行比例转换、成像。
9.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：
获取工业产品的规格、结构信息；对获取的所述工业产品的规格、结构信息进行分析，得到分析结果；
对获得的所述分析结果进行图像分析；
依照所述图像分析获得的结果进行工业产品三维模型的构建；
对构建的所述工业产品三维模型进验证，得到所述工业产品三维模型的验证报告；如果错误，进行建议修改，获得所述工业产品三维模型的修改建议信息；
对获得的修改工业产品三维模型的边缘部位进行加强；按照预设比例进行对所述加强后的工业产品三维模型进行扩大或是缩小；
对扩大或是缩小的工业产品三维模型进行比例转换、成像。
10.一种信息数据处理终端，其特征在于，所述信息数据处理终端用于实现权利要求1～5任意一项所述的基于大数据的工业设计用三维虚拟智能展示方法。
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|---|---|---|---|---|
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| CN113689551A (zh) * | 2021-08-20 | 2021-11-23 | 纵深视觉科技(南京)有限责任公司 | 一种三维内容的展示方法、装置、介质及电子设备 |
| CN116758124A (zh) * | 2023-06-16 | 2023-09-15 | 北京代码空间科技有限公司 | 一种3d模型修正方法及终端设备 |
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- 2020-09-22 CN CN202011002857.9A patent/CN112084453A/zh not_active Withdrawn
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