CN112233229B - 地标数据的采集方法及地标建筑的建模方法 - Google Patents

地标数据的采集方法及地标建筑的建模方法 Download PDF

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CN112233229B CN202011177220.3A CN202011177220A CN112233229B CN 112233229 B CN112233229 B CN 112233229B CN 202011177220 A CN202011177220 A CN 202011177220A CN 112233229 B CN112233229 B CN 112233229B
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Abstract

一种地标数据的采集方法及地标建筑的建模方法。该地标数据的采集方法包括：在地标建筑的观察区域中，依次确定第1基本采集点、第2基本采集点和第3基本采集点；以及分别基于第1基本采集点、第2基本采集点和第3基本采集点中的每个基本采集点采集地标建筑的照片，以得到地标建筑的地标数据。基于第i基本采集点采集地标建筑的照片，包括：在第i基本采集点使用相机拍摄地标建筑的照片；以及在观察区域中，以第i基本采集点为起点，沿逆时针方向和顺时针方向至少之一移动相机，每移动预定的距离间隔，确定一个采集点，并在该采集点使用相机拍摄地标建筑的照片，直到将所述相机移出所述观察区域为止；其中，i＝1,2,3。

Description

地标数据的采集方法及地标建筑的建模方法
技术领域
本公开的实施例涉及一种地标数据的采集方法及地标建筑的建模方法。
背景技术
短视频具有社交属性强、易创作、时长短的特点，更符合移动互联网时代用户的碎片化内容消费习惯。增强现实(Augmented Reality)技术是一种将虚拟信息与真实世界巧妙融合的技术，广泛运用了多媒体、三维建模、实时跟踪及注册、智能交互、传感等多种技术手段，将计算机生成的文字、图像、三维模型、音乐、视频等虚拟信息模拟仿真后，应用到真实世界中，两种信息互为补充，从而实现对真实世界的“增强”。AR独特的虚实融合特效，决定了其在短视频领域具有无限的拓展空间。
当前，地标AR特效是短视频领域的热点之一。地标AR特效可以增加拍摄的趣味性，促使用户更加主动地去拍摄和记录。地标AR特效要求使用采集的地标数据对地标建筑进行建模，然而，不同的采集方法采集的地标数据对建模的效率和效果具有不同的影响。
发明内容
本公开至少一个实施例提供一种地标数据的采集方法，该采集方法包括：在地标建筑的观察区域中，依次确定第1基本采集点、第2基本采集点和第3基本采集点；以及，分别基于所述第1基本采集点、所述第2基本采集点和所述第3基本采集点中的每个基本采集点采集所述地标建筑的照片，以得到所述地标建筑的地标数据；其中，在所述第1基本采集点使用相机拍摄所述地标建筑的照片时，在所述相机的画面中，所述地标建筑的成像在第一方向上的尺寸占所述相机的画面在所述第一方向上的尺寸的第一比例和所述地标建筑的成像在第二方向上的尺寸占所述相机的画面在所述第二方向上的尺寸的第二比例二者至少之一不小于85％；在所述第2基本采集点使用所述相机拍摄所述地标建筑的照片时，在所述相机的画面中，所述地标建筑的成像在所述第一方向上的尺寸占所述相机的画面在所述第一方向上的尺寸的比例大致为所述第一比例的45％～55％；所述第3基本采集点大致为所述第1基本采集点和所述第2基本采集点的中点；基于第i基本采集点采集所述地标建筑的照片，包括：在所述第i基本采集点使用所述相机拍摄地标建筑的照片；以及，在所述观察区域中，以所述第i基本采集点为起点，沿逆时针方向和顺时针方向至少之一移动所述相机，每移动预定的距离间隔，确定一个采集点，并在所述采集点使用所述相机拍摄所述地标建筑的照片，直到将所述相机移出所述观察区域为止，其中，在移动所述相机的过程中，所述相机面对所述地标建筑，且在所述相机的画面中，所述地标建筑的成像在所述第一方向上的尺寸占所述相机的画面在所述第一方向上的尺寸的比例基本保持不变，其中，i＝1,2,3。
例如，在本公开的一些实施例提供的采集方法中，在所述第1基本采集点、所述第2基本采集点和所述第3基本采集点中的每个基本采集点使用所述相机拍摄所述地标建筑的照片时，所述相机均大致正对所述地标建筑的主识别部分，且在所述相机的画面中，所述地标建筑的成像包括所述主识别部分的成像。
例如，在本公开的一些实施例提供的采集方法中，所述第一方向大致平行于所述相机的画面中的所述地标建筑的成像的高度方向，所述第二方向大致平行于所述相机的画面中的所述地标建筑的成像的宽度方向。
例如，在本公开的一些实施例提供的采集方法中，所述第一方向为所述相机的画面的竖直方向，所述第二方向为所述相机的画面的水平方向。
例如，在本公开的一些实施例提供的采集方法中，所述观察区域不为360度观察区域；在所述观察区域中，以所述第i基本采集点为起点，沿所述逆时针方向和所述顺时针方向至少之一移动所述相机，每移动预定的距离间隔，确定一个采集点，并在所述采集点使用所述相机拍摄所述地标建筑的照片，直到将所述相机移出所述观察区域为止，包括：在所述观察区域中，以所述第i基本采集点为起点，分别沿所述逆时针方向和所述顺时针方向移动所述相机，每移动预定的距离间隔，确定一个采集点，并在所述采集点使用所述相机拍摄所述地标建筑的照片，直到将所述相机移出所述观察区域为止。
例如，在本公开的一些实施例提供的采集方法中，所述观察区域为360度观察区域；在所述观察区域中，以所述第i基本采集点为起点，沿所述逆时针方向和所述顺时针方向至少之一移动所述相机，每移动预定的距离间隔，确定一个采集点，并在所述采集点使用所述相机拍摄所述地标建筑的照片，直到将所述相机移出所述观察区域为止，包括：在所述观察区域中，以所述第i基本采集点为起点，沿所述逆时针方向或所述顺时针方向移动所述相机，每移动预定的距离间隔，确定一个采集点，并在所述采集点使用所述相机拍摄所述地标建筑的照片，直到将所述相机移回所述第i基本采集点为止。
例如，在本公开的一些实施例提供的采集方法中，在基于所述第i基本采集点采集所述地标建筑的照片的过程中，在相邻的两个采集点采集的照片之间有至少80％的重叠区域。
例如，在本公开的一些实施例提供的采集方法中，在基于所述第i基本采集点采集所述地标建筑的照片的过程中，响应于在任一采集点使用所述相机拍摄所述地标建筑的一张照片不能拍全所述地标建筑，在所述任一采集点通过旋转相机拍摄所述地标建筑的多张照片以拍全所述地标建筑，其中，所述地标建筑的多张照片中的任意连续拍摄的两张照片之间有至少50％的重叠区域。
例如，在本公开的一些实施例提供的采集方法中，在基于所述第i基本采集点采集所述地标建筑的照片的过程中，在相邻的两个采集点之一采集了所述地标建筑的一张照片X1而所述相邻的两个采集点之另一采集了所述地标建筑的多张照片的情况下，所述相邻的两个采集点之另一采集的所述地标建筑的多张照片中至少存在一张照片X2，且所述照片X2与所述照片X1之间有至少80％的重叠区域。
例如，在本公开的一些实施例提供的采集方法中，在基于所述第i基本采集点采集所述地标建筑的照片的过程中，在相邻的两个采集点之每一均采集了所述地标建筑的多张照片的情况下，所述相邻的两个采集点之一采集的所述地标建筑的多张照片中至少存在一张照片X1，所述相邻的两个采集点之另一采集的所述地标建筑的多张照片中至少存在一张照片X2，且所述照片X2与所述照片X1之间有至少80％的重叠区域。
例如，在本公开的一些实施例提供的采集方法中，在基于所述第i基本采集点采集所述地标建筑的照片的过程中，所述预定的距离间隔为等距离间隔或不等距离间隔。
例如，在本公开的一些实施例提供的采集方法中，在基于所述第i基本采集点采集所述地标建筑的照片的过程中，以所述地标建筑的中心点为顶点O，任意相邻的两个采集点P、Q与所述顶点O形成的夹角∠POQ的取值范围为1度～1.5度。
例如，在本公开的一些实施例提供的采集方法中，在所述地标建筑本身的灯光的照度与太阳光的照度的比例小于0.5的情况下，每隔预定的时间间隔，基于所述第i基本采集点采集地标建筑的照片，其中，i＝1,2,3。
例如，在本公开的一些实施例提供的采集方法中，在所述地标建筑本身的灯光的照度与环境光的照度的比例大于0.8而小于1.2的情况下，基于所述第i基本采集点采集地标建筑的照片，其中，i＝1,2,3；以及，在所述地标建筑本身的灯光的照度与环境光的照度的比例大于2的情况下，基于所述第i基本采集点采集地标建筑的照片，其中，i＝1,2,3。
例如，在本公开的一些实施例提供的采集方法中，在所述地标建筑的地标数据的采集过程中，所述相机的闪光灯和实况功能保持关闭。
例如，在本公开的一些实施例提供的采集方法中，在所述地标建筑的地标数据的采集过程中，所述相机的高动态范围成像功能保持打开。
本公开至少一实施例还提供一种地标建筑的建模方法，该建模方法包括：使用本公开任一实施例提供的地标数据的采集方法采集所述地标建筑的地标数据，其中，所述地标建筑的地标数据包括基于所述第1基本采集点、所述第2基本采集点和所述第3基本采集点中的每个基本采集点采集的所述地标建筑的照片；以及基于所述地标建筑的地标数据构建所述地标建筑的三维模型。
例如，在本公开的一些实施例提供的建模方法中，基于所述地标建筑的地标数据构建所述地标建筑的三维模型，包括：使用所述三维重建算法，依次对基于所述第1基本采集点采集的所述地标建筑的照片、基于所述第2基本采集点采集的所述地标建筑的照片和基于所述第3基本采集点采集的所述地标建筑的照片进行处理，以构建所述地标建筑的三维模型。
例如，在本公开的一些实施例提供的建模方法中，使用所述三维重建算法对基于第i基本采集点采集的所述地标建筑的照片进行处理，包括：根据基于所述第i基本采集点采集的所述地标建筑的照片的采集先后顺序，使用所述三维重建算法依次对基于所述第i基本采集点采集的所述地标建筑的照片进行处理，以构建所述地标建筑的三维模型。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。
图1为本公开至少一实施例提供的一种地标数据的采集方法的流程图；
图2为本公开一些实施例提供的一种地标数据的采集过程的示意图；
图3为本公开一些实施例提供的另一种地标数据的采集过程的示意图；
图4为本公开一些实施例提供的一种在第1基本采集点使用相机拍摄地标建筑的照片时的相机画面的示意图；
图5为本公开一些实施例提供的另一种在第1基本采集点使用相机拍摄地标建筑的照片时的相机画面的示意图；以及
图6为本公开至少一实施例提供的一种地标建筑的建模方法的流程图。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
下面通过几个具体的实施例对本公开进行说明。为了保持本公开实施例的以下说明清楚且简明，本公开省略了已知功能和已知部件的详细说明。当本公开实施例的任一部件在一个以上的附图中出现时，该部件在每个附图中由相同或类似的参考标号表示。
随着数码产品特别是智能手机等的普及，人们可以方便地拍摄和记录各种图像和影像(例如短视频等)。一些应用软件(APP)可以在人们拍摄地标建筑时，基于应用软件内置的三维模型对地标建筑进行检测与追踪，同时结合轻量级渲染引擎，轻快便捷的实现各种AR特效。为了实现地标AR特效，需要对地标建筑进行三维重建，以得到地标建筑的三维模型。
一般地，可以通过常见的三维重建方法，例如基于SFM(运动恢复结构，StructureFrom Motion)的三维重建方法或者基于深度学习(Deep Learning)的三维重建方法等，使用地标建筑的图像(例如照片、视频等)进行三维重建。然而，任意获取或采集得到的地标数据(例如，地标建筑的照片、视频等)可能包括较多的不良数据，因此，通常需要对其进行预处理之后才能用于三维重建；另外，由于任意获取或采集得到的地标数据通常是混乱无序的，使用其进行三维重建可能导致建模效率低下。
本公开至少一实施例提供一种地标数据采集方法。该采集方法包括：在地标建筑的观察区域中，依次确定第1基本采集点、第2基本采集点和第3基本采集点；以及分别基于第1基本采集点、第2基本采集点和第3基本采集点中的每个基本采集点采集地标建筑的照片，以得到地标建筑的地标数据；其中，在第1基本采集点使用相机拍摄地标建筑的照片时，在相机的画面中，地标建筑的成像在第一方向上的尺寸占相机的画面在第一方向上的尺寸的第一比例和地标建筑的成像在第二方向上的尺寸占相机的画面在第二方向上的尺寸的第二比例二者至少之一不小于85％；在第2基本采集点使用相机拍摄地标建筑的照片时，在相机的画面中，地标建筑的成像在第一方向上的尺寸占相机的画面在第一方向上的尺寸的比例大致为第一比例的45％～55％；第3基本采集点大致为第1基本采集点和第2基本采集点的中点。基于第i基本采集点采集地标建筑的照片，包括：在第i基本采集点使用相机拍摄地标建筑的照片；以及在观察区域中，以第i基本采集点为起点，沿逆时针方向和顺时针方向至少之一移动所述相机，每移动预定的距离间隔，确定一个采集点，并在该采集点使用所述相机拍摄地标建筑的照片，直到将相机移出观察区域为止，其中，在移动相机的过程中，相机面对地标建筑，且在相机的画面中，地标建筑的成像在第一方向上的尺寸占相机的画面在第一方向上的尺寸的比例基本保持不变；其中，i＝1,2,3。
本公开的一些实施例还提供对应于上述地标数据的采集方法的地标建筑的建模方法。
本公开的实施例提供的地标数据的采集方法，可以基于三个基本采集点分别在近距离、中距离、远距离(基于第1基本采集点采集地标建筑的照片对应于近距离采集过程，基于第3基本采集点采集地标建筑的照片对应于中距离采集过程，基于第2基本采集点采集地标建筑的照片对应于远距离采集过程)采集地标建筑的地标数据，使用该地标数据进行三维重建，可以改善建模效果；另外，由于采集得到的地标数据是有序的，与使用任意获取或采集得到的混乱无序的地标数据相比，使用该有序的地标数据进行三维重建，可以提高建模效率。
下面结合附图对本公开的一些实施例及其示例进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
图1为本公开至少一实施例提供的一种地标数据的采集方法的流程图。例如，如图1所示，该采集方法包括步骤S100至步骤S200。
步骤S100：在地标建筑的观察区域中，依次确定第1基本采集点、第2基本采集点和第3基本采集点。
例如，在一些实施例中，地标建筑具有丰富且独特的视觉特征。例如，在一些示例中，地标建筑具有突出和特有的纹理或者轮廓，并且区别于其周围的建筑物；例如，在另一些示例中，地标建筑具有不规则的结构(例如，logo标志等)，或者地标建筑具有较少的重复特征，或者地标建筑具有较低的对称性(例如，缺乏旋转对称性等，但是在某一视角或某些视角下可以具备轴对称性)；例如，在再一些示例中，地标建筑的局部特征也具有足够的代表性，例如，通过识别该局部特征就可以识别地标建筑。
例如，在一些实施例中，地标建筑还具有相对稳定的视觉外观。例如，在一些示例中，地标建筑不具有易反光面或具有较少的易反光面，例如，易反光面包括容易反光的玻璃镜面、光滑金属面等；例如，在另一些示例中，地标建筑不具有动态效果或者具有较少的动态效果，例如，对于外墙上具有LED大屏幕的地标建筑，通常需要在LED大屏幕不工作或者播放相对稳定的画面时采集其地标数据；例如，在再一些示例中，地标建筑不具有随时可能变化的结构，例如，对于处在维护中的带脚手架的地标建筑，通常需要等维护结束拆除脚手架之后再采集其地标数据。
例如，在一些实施例中，地标建筑还具有合适的观察区域。例如，在一些示例中，在地标建筑的观察区域使用相机拍摄地标建筑的照片时，通过相机的摄像头可以看到地标建筑的整体或大部分，同时地标建筑在相机的画面中的成像占画面的比例不会很小；例如，在一些示例中，在地标建筑的观察区域使用相机拍摄地标建筑的照片时，地标建筑的背景相对简单，例如地标建筑的背景为天空背景等；例如，在一些示例中，地标建筑的观察区域中不存在影响拍摄地标建筑照片的障碍物或者仅存在少量的上述障碍物，也就是说，从地标建筑的观察区域中的大部分地点均可以无阻碍地拍摄到符合要求的地标建筑的照片。
例如，在一些实施例中，地标建筑通常具有上述特点中的一种或多种，以便于采集地标数据、构建三维模型以及进一步应用三维模型(例如，实现地标AR特效等)。需要说明的是，本公开包括但不限于此。
图2为本公开一些实施例提供的一种地标数据的采集过程的示意图，图3为本公开一些实施例提供的另一种地标数据的采集过程的示意图。例如，图3示出了在地标建筑的观察区域为水平面内的360度观察区域的情况下的地标数据的采集过程，而图2示出了在地标建筑的观察区域不为水平面内的360度观察区域(例如，地标建筑的观察区域为水平面内的扇形观察区域，但不限于此)的情况下的地标数据的采集过程。
例如，参考图2和图3，在地标数据的采集过程中，可以在地标建筑的观察区域中先确定第1基本采集点A，再确定第2基本采集点B，最后确定第3基本采集点C。
图4为本公开一些实施例提供的一种在第1基本采集点使用相机拍摄地标建筑的照片时的相机画面的示意图，图5为本公开一些实施例提供的另一种在第1基本采集点使用相机拍摄地标建筑的照片时的相机画面的示意图。例如，在一些实施例中，如图4和图5所示，在第1基本采集点使用相机拍摄地标建筑的照片时，在相机的画面中，地标建筑的成像在第一方向上的尺寸h占相机的画面在第一方向上的尺寸H的第一比例h/H和地标建筑的成像在第二方向上的尺寸w占相机的画面在第二方向上的尺寸W的第二比例w/W二者至少之一不小于85％。例如，第一方向和第二方向相互交叉；例如，第一方向和第二方向相互垂直。例如，在一些示例中，如图4和图5所示，第一方向通常大致平行于画面中的地标建筑的成像的高度方向，第二方向通常大致平行于画面中的地标建筑的成像的宽度方向，本公开的实施例包括但不限于此。例如，在一些示例中，如图4和图5所示，第一方向可以为相机的画面的竖直方向，第二方向可以为相机的画面的水平方向，本公开的实施例包括但不限于此。例如，在一些实施例中，可以将观察区域中的满足上述拍摄要求的地点确定为第1基本采集点A。
例如，在一些实施例中，在第2基本采集点使用相机拍摄地标建筑的照片时，在相机的画面中，地标建筑的成像在第一方向上的尺寸占相机的画面在第一方向上的尺寸的比例大致为前述第一比例h/H的45％～55％。例如，在一些实施例中，可以将观察区域中的满足上述拍摄要求的地点确定为第2基本采集点B。
例如，在一些实施例中，第3基本采集点大致为第1基本采集点和第2基本采集点的中点，也就是说，可以将观察区域中位于第1基本采集点和第2基本采集点的中点及其附近的任一地点确定为第3基本采集点C。
例如，在一些实施例中，地标建筑通常具有主识别部分，例如，主识别部分通常为地标建筑的独有的特征，通过检测主识别部分即可识别该地标建筑。例如，在一些示例中，地标建筑的主识别部分通常为地标建筑的整体轮廓(例如，某一视角下的地标建筑的整体轮廓等)；例如，在另一些示例中，地标建筑的可以为地标建筑独有的局部特征(例如，logo标志等)。
例如，在一些实施例中，在第1基本采集点、第2基本采集点和第3基本采集点中的每个基本采集点使用相机拍摄地标建筑的照片时，相机均大致正对地标建筑的主识别部分，且在相机的画面中，地标建筑的成像包括主识别部分的成像。例如，在一些具体示例中，参考图2和图3，在观察区域确定第1基本采集点A时，使相机大致正对地标建筑的主识别部分；在此情况下，可以从第1基本采集点沿远离地标建筑的方向(如图2和图3中的虚线箭头的方向所示，例如，该方向可以为地标建筑的中心点与第1基本采集点的连线的延长线方向)移动相机，移动过程中保持相机大致正对地标建筑的主识别部分，直到地标建筑的成像在第一方向上的尺寸占相机的画面在第一方向上的尺寸的比例大致为第一比例的45％～55％，停止移动相机，并将当前的相机所在位置确定为第2基本采集点B；然后，可以在第1基本采集点A和第2基本采集点B的中点附近确定第2基本采集点C。
步骤S200：分别基于第1基本采集点、第2基本采集点和第3基本采集点中的每个基本采集点采集地标建筑的照片，以得到地标建筑的地标数据。
例如，在一些实施例中，基于第1基本采集点、第2基本采集点和第3基本采集点中的每个基本采集点采集地标建筑的照片的过程基本相同。例如，在一些实施例中，基于第i基本采集点采集地标建筑的照片(i＝1,2,3)，包括以下步骤S210至步骤S220。
步骤S210：在第i基本采集点使用相机拍摄地标建筑的照片；
步骤S220：在观察区域中，以第i基本采集点为起点，沿逆时针方向和顺时针方向至少之一移动相机，每移动预定的距离间隔，确定一个采集点，并在该采集点使用相机拍摄地标建筑的照片，直到将相机移出所述观察区域为止。
例如，在一些实施例中，在移动相机的过程中，相机面对地标建筑，且在相机的画面中，地标建筑的成像在第一方向上的尺寸占相机的画面在第一方向上的尺寸的比例基本保持不变。应当理解的是，在沿逆时针方向或顺时针方向移动相机并拍摄地标建筑的照片的过程中，在各个采集点(包括基本采集点)拍摄的地标建筑的照片在时间上具有先后顺序，若根据拍摄时间的先后顺序将上述过程中拍摄的地标建筑的照片作为一个照片序列，则在相机的移动路线上相邻的两个采集点上拍摄的地标建筑的照片在该照片序列中也具有相邻关系，因此，根据本公开的实施例提供的地标数据的采集方法采集得到的地标数据是有序的。
例如，在一些示例中，如图2所示，在地标建筑的观察区域不为水平面内的360度观察区域(例如，地标建筑的观察区域为水平面内的扇形观察区域，但不限于此)的情况下，步骤S220可以包括：在观察区域中，以第i基本采集点为起点，分别沿逆时针方向和顺时针方向移动相机(例如，逆时针方向的移动路线如图2中的第一至第三路线位于对应的基本采集点的右侧的分支所示，顺时针方向的移动路线如图2中的第一至第三路线位于对应的基本采集点的左侧的分支所示)，每移动预定的距离间隔，确定一个采集点(如图2中的第一至第三路线上的除基本采集点之外的黑点所示)，并在该采集点使用相机拍摄地标建筑的照片，直到将相机移出观察区域为止。在此情况下，在基于每个基本采集点采集地标建筑的照片的过程中，由于在每个采集点(包括基本采集点)至少采集地标建筑的一张照片，最终可以采集得到地标建筑的一组照片；另外，由于基本采集点的数量为3，因此，每执行一次本公开的实施例提供的地标数据的采集方法，可以采集得到地标建筑的一套照片，该套照片包括与三个基本采集点(即第1基本采集点、第2基本采集点和第3基本采集点)分别对应的三组照片。例如，在一些示例中，如图2所示，第一至第三路线均大致为弧形；当然，应当理解的是，所述弧形可以不是标准的圆弧。
例如，在一些实施例中，如图2所示，可以基于第1基本采集点A(例如，以第1基本采集点A为起点)，沿着第一路线(分别沿逆时针方向和沿顺时针方向)对地标建筑进行近距离拍摄，以得到地标建筑的一组近距离照片；可以基于第2基本采集点B(例如，以第2基本采集点B为起点)，沿着第二路线(分别沿逆时针方向和沿顺时针方向)对地标建筑进行远距离拍摄，以得到地标建筑的一组中距离照片；可以基于第3基本采集点C(例如，以第3基本采集点C为起点)，沿着第三路线(分别沿逆时针方向和沿顺时针方向)对地标建筑进行中距离拍摄，以得到地标建筑的一组中距离照片。应当理解的是，本实施例对上述三组照片的采集先后顺序不作限制。
例如，在一些示例中，如图3所示，在地标建筑的观察区域为水平面内的360度观察区域的情况下，步骤S220可以包括：在观察区域中，以第i基本采集点为起点，沿逆时针方向或顺时针方向移动相机(例如，移动路线如图3中的第一至第三路线任一所示)，每移动预定的距离间隔，确定一个采集点(图3中未示出)，并在该采集点使用相机拍摄地标建筑的照片，直到将相机移回第i基本采集点为止。在此情况下，与图2所示的示例类似，在基于每个基本采集点采集地标建筑的照片的过程中，由于在每个采集点(包括基本采集点)至少采集地标建筑的一张照片，最终可以采集得到地标建筑的一组照片；另外，由于基本采集点的数量为3，因此，每执行一次本公开的实施例提供的地标数据的采集方法，可以采集得到地标建筑的一套照片，该套照片包括与三个基本采集点(即第1基本采集点、第2基本采集点和第3基本采集点)分别对应的三组照片。例如，在一些示例中，如图3所示，第一至第三路线均大致为环形；当然，应当理解的是，所述环形可以不是标准的圆环。
例如，在一些实施例中，如图3所示，可以基于第1基本采集点A(例如，以第1基本采集点A为起点)，沿着第一路线(沿逆时针方向或沿顺时针方向)对地标建筑进行近距离拍摄，以得到地标建筑的一组近距离照片；可以基于第2基本采集点B(例如，以第2基本采集点B为起点)，沿着第二路线(沿逆时针方向或沿顺时针方向)对地标建筑进行远距离拍摄，以得到地标建筑的一组中距离照片；可以基于第3基本采集点C(例如，以第3基本采集点C为起点)，沿着第三路线(沿逆时针方向或沿顺时针方向)对地标建筑进行中距离拍摄，以得到地标建筑的一组中距离照片。应当理解的是，本实施例对上述三组照片的采集先后顺序也不作限制。
需要说明的是，在本公开的实施例中，“近距离”、“中距离”、“远距离”均是指各采集点与地标建筑之间的相对距离。例如，第1基本采集点A所在的第一路线上的各个采集点(包括第1基本采集点A)与地标建筑的距离较近，因此，第一路线上的各个采集点均处于近距离；第2基本采集点B所在的第二路线上的各个采集点(包括第2基本采集点B)与地标建筑的距离较远，因此，第二路线上的各个采集点均处于远距离；第3基本采集点C所在的第三路线上的各个采集点(包括第3基本采集点C)与地标建筑的距离适中，因此，第三路线上的各个采集点均处于远距离。
例如，在一些实施例中，在基于第i基本采集点采集地标建筑的照片的过程中(i＝1,2,3)，所述预定的距离间隔可以为等距离间隔，也可以为不等距离间隔。例如，在一些示例中，观察区域包括第一区域和第二区域，其中，大多数人倾向于在第一区域拍摄地标建筑的照片，而少数人倾向于在第二区域拍摄地标建筑的照片；在此情况下，第i基本采集点对应的路线(i＝1对应第一路线、i＝2对应第二路线、i＝3对应第三路线)上的位于第一区域中的采集点可以相对密集分布，而第i基本采集点对应的路线上的位于第二区域中的采集点可以相对稀疏分布，需要说明的是，本公开的实施例包括但不限于此。还应当理解的是，不同路线上的采集点之间的距离间隔可以相同，也可以不同，本公开的实施例对此不作限制。
例如，在一些示例中，在基于第i基本采集点采集地标建筑的照片的过程中(i＝1,2,3)，以地标建筑的中心点为顶点O，在第i基本采集点对应的路线上任意相邻的两个采集点P、Q与顶点O形成的夹角∠POQ的取值范围为1度～1.5度。在此情况下，若地标建筑的观察区域为水平面内的360度观察区域(如图3所示)，则每条路线(第一路线、第二路线、第三路线)上可以包括240～360个采集点(包括基本采集点)。
例如，在一些实施例中，在基于第i基本采集点采集地标建筑的照片的过程中，在相邻的两个采集点采集的照片之间有至少80％的重叠区域。也就是说，在相邻的两个采集点之一采集的照片上呈现的至少80％的区域，也呈现在相邻的两个采集点之另一采集的照片上。从而，根据本公开的实施例提供的采集方法采集的地标数据具有一定的连续性，该地标数据用于三维重建时，可以提高建模效率，同时改善建模效果。
例如，在一些实施例中，在基于所述第i基本采集点采集所述地标建筑的照片的过程中，可能存在某些采集点无法通过一张照片拍全地标建筑的问题，尤其是在近距离拍摄(即采集点位于第一路线上)的情况下。为了应对上述可能出现的问题，本公开的实施例提供的采集方法还可以包括：在基于第i基本采集点采集地标建筑的照片的过程中，响应于在任一采集点使用相机拍摄地标建筑的一张照片不能拍全地标建筑，在该任一采集点通过旋转相机拍摄地标建筑的多张照片以拍全地标建筑，其中，地标建筑的多张照片中的任意连续拍摄的两张照片之间有至少50％的重叠区域。从而，可以确保采集得到的地标数据的完整性。
例如，在一些示例中，在相邻的两个采集点之一采集了地标建筑的一张照片X1而相邻的两个采集点之另一采集了地标建筑的多张照片的情况下，前述在相邻的两个采集点采集的照片之间有至少80％的重叠区域是指：在相邻的两个采集点之另一采集的地标建筑的多张照片中至少存在一张照片X2，且照片X2与照片X1之间有至少80％的重叠区域。例如，在另一些示例中，在相邻的两个采集点之每一均采集了地标建筑的多张照片的情况下，前述在相邻的两个采集点采集的照片之间有至少80％的重叠区域是指：在相邻的两个采集点之一采集的地标建筑的多张照片中至少存在一张照片X1，在相邻的两个采集点之另一采集的地标建筑的多张照片中至少存在一张照片X2，且照片X2与照片X1之间有至少80％的重叠区域。
例如，在一些实施例中，在白天的不同时刻，随着太阳光照射角度的不同，地标建筑投影在自身上的阴影以及周围建筑物投影在地标建筑上的阴影可能存在较大差异。为了确保采集得到的地标数据的完整性，本公开的实施例提供的采集方法可以包括：在地标建筑本身的灯光的照度与太阳光的照度的比例小于0.5(例如，在白天的时候)的情况下，每隔预定的时间间隔，基于第i基本采集点采集地标建筑的照片，其中，i＝1,2,3。例如，在白天的时候，地标建筑本身的灯光通常保持熄灭状态(即其灯光的照度通常接近于0)，而太阳光的照度通常可以达到1000Lux(勒克斯)以上。例如，在一些示例中。在白天的时候，可以每隔两个小时，重复执行一次步骤S200的操作，以对应得到地标建筑的一套照片，其中，每套照片包括与三个基本采集点(即第1基本采集点、第2基本采集点和第3基本采集点)分别对应的三组照片。也就是说，在白天，通常可以采集地标建筑的多套照片，以作为地标数据。例如，上述预定的时间间隔为可以等时间间隔，也可以为不等时间间隔，本公开的实施例对此不作限制。应当理解的是，在本公开的实施例中，上述预定的时间间隔可以根据需要进行设置，而不限于上述示例中的两个小时。
例如，在一些实施例中，地标建筑(尤其是自身带有灯光效果的地标建筑)在白天和晚上的视觉效果可能存在较大差异。为了确保采集得到的地标数据的完整性，本公开的实施例提供的采集方法通常还可以包括：在地标建筑本身的灯光的照度与环境光的照度的比例大于0.8而小于1.2(例如，在黄昏地标建筑的部分灯光刚刚亮起的时候)的情况下，基于第i基本采集点采集地标建筑的照片，其中，i＝1,2,3；以及，在地标建筑本身的灯光的照度与环境光的照度的比例大于2(例如，在夜晚地标建筑的灯光基本全部亮起的时候)的情况下，基于第i基本采集点采集地标建筑的照片，其中，i＝1,2,3。例如，在黄昏的时候，地标建筑本身的灯光的照度与环境光的照度大致相当，此时的环境光通常包括将太阳光、地标建筑周围的路灯和建筑物的灯光等；在夜晚的时候，地标建筑本身的灯光的照度明显大于环境光的照度，此时的环境光通常包括将月光、星光、地标建筑周围的路灯和建筑物的灯光等。也就是说，在晚上(黄昏地标建筑的部分灯光刚刚亮起的时候以及夜晚地标建筑的灯光基本全部亮起的时候)，通常可以采集地标建筑的两套照片，以作为地标数据。
例如，在本公开的实施例中，相机可以为具有摄像头和显示界面(用于在拍摄时显示画面)的电子设备或系统，包括但不限于智能手机、平板电脑以及数码相机等。例如，上述电子设备一般具有横屏拍摄(对应的相机画面参考图4所示)和竖屏拍摄(对应的相机画面参考图5所示)两种模式，在采集地标数据的过程中，上述两种模式可以根据需要进行选择或切换；例如，在每个采集点通常选择能够使地标建筑的成像占相机画面的比例较大的模式进行拍摄。
例如，在本公开的实施例中，在每个采集点使用相机拍摄地标建筑的照片时，可以使得地标建筑的成像位于相机的画面的中央区域，以实现较好的拍摄效果。例如，在一些示例中，在每个采集点使用相机拍摄地标建筑的照片时，在相机的画面中，地标建筑的成像在第一方向上到相机的画面的两个边缘的距离大致相等，同时，地标建筑的成像在第二方向上到相机的画面的两个边缘的距离也大致相等。
例如，根据本公开的实施例提供的采集方法采集得到的地标数据可以用于三维重建，以得到地标建筑的三维模型；例如，该三维模型可以用于实现地标AR特效，但不限于此。由于地标AR特效的主要应用场景是拍摄短视频，因此，在采集地标数据时，使相机的拍照配置与相机拍摄短视频时的配置相近或基本一致，可以使得地标AR特效达到较优的效果。例如，在本公开的实施例提供的采集方法中，在使用相机拍设地标建筑的照片时，可以关闭相机的闪光灯和实况功能，并打开相机的高动态范围成像(High Dynamic Range，简称HDR)功能，以使得相机的拍照配置与相机拍摄短视频时的配置相近或基本一致。
需要说明的是，在本公开的实施例中，上述地标数据的采集方法的流程可以包括更多或更少的操作，这些操作可以顺序执行或并行执行。虽然上文描述的地标数据的采集方法的流程包括特定顺序出现的多个操作，但是应该清楚地了解，多个操作的顺序并不受限制。上文描述的地标数据的采集方法可以执行一次，也可以按照预定条件执行多次(例如，可以仅执行一次步骤S100，而在不同条件下执行多次步骤S200)。
本公开的实施例提供的地标数据的采集方法，可以基于三个基本采集点分别在近距离、中距离、远距离采集地标建筑的地标数据，使用该地标数据进行三维重建，可以改善建模效果；另外，由于采集得到的地标数据是有序的，与使用任意获取或采集得到的混乱无序的地标数据相比，使用该有序的地标数据进行三维重建，可以提高建模效率。
本公开至少一实施例还提供一种地标建筑的建模方法。图6为本公开至少一实施例提供的一种地标建筑的建模方法的流程图。例如，如图6所示，该图像处理方法包括步骤S301至步骤S302。
步骤S301：使用本公开的实施例提供的地标数据的采集方法采集地标建筑的地标数据。
例如，本公开的实施例提供的地标数据的采集方法可以参考前述相关描述，在此不再重复赘述。例如，地标建筑的地标数据包括基于第1基本采集点、第2基本采集点和第3基本采集点中的每个基本采集点采集的地标建筑的照片(基于每个基本采集点采集的照片为一组照片)。例如，在一些实施例中，地标建筑的地标数据包括一套照片，该套照片包括与三个基本采集点(即第1基本采集点、第2基本采集点和第3基本采集点)分别对应的三组照片；例如，在另一些实施例中，地标建筑的地标数据包括不同条件下(例如，白天和晚上等)的多套照片，其中，每套照片包括与三个基本采集点(即第1基本采集点、第2基本采集点和第3基本采集点)分别对应的三组照片。
步骤S302：基于地标建筑的地标数据构建地标建筑的三维模型。
例如，可以使用三维重建算法，依次对基于第1基本采集点采集的地标建筑的照片、基于第2基本采集点采集的地标建筑的照片和基于第3基本采集点采集的地标建筑的照片进行处理，以构建地标建筑的三维模型。例如，上述三维重建算法的原理和细节可以参考常见的三维重建方法，例如，基于SFM的三维重建方法或者基于深度学习的三维重建方法等，本公开的实施例对此不作限制。
例如，在一些实施例中，在地标建筑的地标数据包括一套照片的情况下，可以使用三维重建算法依次对近距离、中距离和远距离的三组照片进行处理，以构建地标建筑的三维模型；当然，也可以按照其他顺序来处理上述三组照片，本公开的实施例对此不作限制。
例如，在另一些实施例中，在地标建筑的地标数据包括多套照片的情况下，可以使用三维重建算法依次对每套照片进行处理(处理过程参考前述地标建筑的地标数据包括一套照片的示例)，以得到地标建筑的一个三维模型；也可以使用三维重建算法分别对每套照片进行处理(处理过程参考前述地标建筑的地标数据包括一套照片的示例)，以构建地标建筑的多个三维模型，例如，进一步地，还可以通过融合该多个三维模型，以得到一个最终的三维模型。
例如，在一些实施例中，使用三维重建算法对基于第i基本采集点采集的地标建筑的照片进行处理(i＝1,2,3)，包括：根据基于第i基本采集点采集的地标建筑的照片的采集先后顺序，使用三维重建算法依次对基于第i基本采集点采集的地标建筑的照片进行处理。在本公开的实施例中，基于第i基本采集点采集的地标建筑的照片是一个有序的照片序列，且相邻的照片之间有较大的重叠区域，有利于提高三维重建算法的处理速度。
需要说明的是，在本公开的实施例中，三维重建算法可以采用软件、硬件、固件或其任意组合等方式实现，从而执行相应的处理过程。
本公开的实施例提供的地标建筑的建模方法的技术效果可以参考前述实施例中关于地标数据的采集方法的技术效果的相应描述，在此不再重复赘述。
对于本公开，有以下几点需要说明：
(1)本公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。
(2)在不冲突的情况下，本公开同一实施例及不同实施例中的特征可以相互组合。
以上，仅为本公开的具体实施方式，但本公开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公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (19)

1.一种地标数据的采集方法，包括：
在地标建筑的观察区域中，依次确定第1基本采集点、第2基本采集点和第3基本采集点；以及
分别基于所述第1基本采集点、所述第2基本采集点和所述第3基本采集点中的每个基本采集点采集所述地标建筑的照片，以得到所述地标建筑的地标数据，其中，
在所述第1基本采集点使用相机拍摄所述地标建筑的照片时，在所述相机的画面中，所述地标建筑的成像在第一方向上的尺寸占所述相机的画面在所述第一方向上的尺寸的第一比例和所述地标建筑的成像在第二方向上的尺寸占所述相机的画面在所述第二方向上的尺寸的第二比例二者至少之一不小于85％，
在所述第2基本采集点使用所述相机拍摄所述地标建筑的照片时，在所述相机的画面中，所述地标建筑的成像在所述第一方向上的尺寸占所述相机的画面在所述第一方向上的尺寸的比例为所述第一比例的45％～55％，
所述第3基本采集点为所述第1基本采集点和所述第2基本采集点的中点；
基于第i基本采集点采集所述地标建筑的照片，包括：
在所述第i基本采集点使用所述相机拍摄地标建筑的照片；以及
在所述观察区域中，以所述第i基本采集点为起点，沿逆时针方向和顺时针方向至少之一移动所述相机，每移动预定的距离间隔，确定一个采集点，并在所述采集点使用所述相机拍摄所述地标建筑的照片，直到将所述相机移出所述观察区域为止，其中，在移动所述相机的过程中，所述相机面对所述地标建筑，且在所述相机的画面中，所述地标建筑的成像在所述第一方向上的尺寸占所述相机的画面在所述第一方向上的尺寸的比例基本保持不变，
其中，i＝1,2,3。
2.根据权利要求1所述的采集方法，其中，在所述第1基本采集点、所述第2基本采集点和所述第3基本采集点中的每个基本采集点使用所述相机拍摄所述地标建筑的照片时，所述相机均正对所述地标建筑的主识别部分，且在所述相机的画面中，所述地标建筑的成像包括所述主识别部分的成像。
3.根据权利要求1或2所述的采集方法，其中，所述第一方向平行于所述相机的画面中的所述地标建筑的成像的高度方向，所述第二方向平行于所述相机的画面中的所述地标建筑的成像的宽度方向。
4.根据权利要求3所述的采集方法，其中，所述第一方向为所述相机的画面的竖直方向，所述第二方向为所述相机的画面的水平方向。
5.根据权利要求1或2所述的采集方法，其中，所述观察区域不为360度观察区域，
在所述观察区域中，以所述第i基本采集点为起点，沿所述逆时针方向和所述顺时针方向至少之一移动所述相机，每移动预定的距离间隔，确定一个采集点，并在所述采集点使用所述相机拍摄所述地标建筑的照片，直到将所述相机移出所述观察区域为止，包括：
在所述观察区域中，以所述第i基本采集点为起点，分别沿所述逆时针方向和所述顺时针方向移动所述相机，每移动预定的距离间隔，确定一个采集点，并在所述采集点使用所述相机拍摄所述地标建筑的照片，直到将所述相机移出所述观察区域为止。
6.根据权利要求1或2所述的采集方法，其中，所述观察区域为360度观察区域，
在所述观察区域中，以所述第i基本采集点为起点，沿所述逆时针方向和所述顺时针方向至少之一移动所述相机，每移动预定的距离间隔，确定一个采集点，并在所述采集点使用所述相机拍摄所述地标建筑的照片，直到将所述相机移出所述观察区域为止，包括：
在所述观察区域中，以所述第i基本采集点为起点，沿所述逆时针方向或所述顺时针方向移动所述相机，每移动预定的距离间隔，确定一个采集点，并在所述采集点使用所述相机拍摄所述地标建筑的照片，直到将所述相机移回所述第i基本采集点为止。
7.根据权利要求1或2所述的采集方法，其中，在基于所述第i基本采集点采集所述地标建筑的照片的过程中，在相邻的两个采集点采集的照片之间有至少80％的重叠区域。
8.根据权利要求1或2所述的采集方法，其中，在基于所述第i基本采集点采集所述地标建筑的照片的过程中，响应于在任一采集点使用所述相机拍摄所述地标建筑的一张照片不能拍全所述地标建筑，在所述任一采集点通过旋转相机拍摄所述地标建筑的多张照片以拍全所述地标建筑，其中，所述地标建筑的多张照片中的任意连续拍摄的两张照片之间有至少50％的重叠区域。
9.根据权利要求8所述的采集方法，其中，在基于所述第i基本采集点采集所述地标建筑的照片的过程中，在相邻的两个采集点之一采集了所述地标建筑的一张照片X1而所述相邻的两个采集点之另一采集了所述地标建筑的多张照片的情况下，所述相邻的两个采集点之另一采集的所述地标建筑的多张照片中至少存在一张照片X2，且所述照片X2与所述照片X1之间有至少80％的重叠区域。
10.根据权利要求8所述的采集方法，其中，在基于所述第i基本采集点采集所述地标建筑的照片的过程中，在相邻的两个采集点之每一均采集了所述地标建筑的多张照片的情况下，所述相邻的两个采集点之一采集的所述地标建筑的多张照片中至少存在一张照片X1，所述相邻的两个采集点之另一采集的所述地标建筑的多张照片中至少存在一张照片X2，且所述照片X2与所述照片X1之间有至少80％的重叠区域。
11.根据权利要求1或2所述的采集方法，其中，在基于所述第i基本采集点采集所述地标建筑的照片的过程中，所述预定的距离间隔为等距离间隔或不等距离间隔。
12.根据权利要求1或2所述的采集方法，其中，在基于所述第i基本采集点采集所述地标建筑的照片的过程中，以所述地标建筑的中心点为顶点O，任意相邻的两个采集点P、Q与所述顶点O形成的夹角∠POQ的取值范围为1度～1.5度。
13.根据权利要求1或2所述的采集方法，其中，在所述地标建筑本身的灯光的照度与太阳光的照度的比例小于0.5的情况下，每隔预定的时间间隔，基于所述第i基本采集点采集地标建筑的照片，其中，i＝1,2,3。
14.根据权利要求1或2所述的采集方法，其中，
在所述地标建筑本身的灯光的照度与环境光的照度的比例大于0.8而小于1.2的情况下，基于所述第i基本采集点采集地标建筑的照片，其中，i＝1,2,3；以及，
在所述地标建筑本身的灯光的照度与环境光的照度的比例大于2的情况下，基于所述第i基本采集点采集地标建筑的照片，其中，i＝1,2,3。
15.根据权利要求1或2所述的采集方法，其中，在所述地标建筑的地标数据的采集过程中，所述相机的闪光灯和实况功能保持关闭。
16.根据权利要求1或2所述的采集方法，其中，在所述地标建筑的地标数据的采集过程中，所述相机的高动态范围成像功能保持打开。
17.一种地标建筑的建模方法，包括：
使用根据权利要求1-16任一项所述的地标数据的采集方法采集所述地标建筑的地标数据，其中，所述地标建筑的地标数据包括基于所述第1基本采集点、所述第2基本采集点和所述第3基本采集点中的每个基本采集点采集的所述地标建筑的照片；以及
基于所述地标建筑的地标数据构建所述地标建筑的三维模型。
18.根据权利要求17所述的建模方法，其中，基于所述地标建筑的地标数据构建所述地标建筑的三维模型，包括：
使用三维重建算法，依次对基于所述第1基本采集点采集的所述地标建筑的照片、基于所述第2基本采集点采集的所述地标建筑的照片和基于所述第3基本采集点采集的所述地标建筑的照片进行处理，以构建所述地标建筑的三维模型。
19.根据权利要求18所述的建模方法，其中，使用所述三维重建算法对基于第i基本采集点采集的所述地标建筑的照片进行处理，包括：
根据基于所述第i基本采集点采集的所述地标建筑的照片的采集先后顺序，使用所述三维重建算法依次对基于所述第i基本采集点采集的所述地标建筑的照片进行处理，以构建所述地标建筑的三维模型。
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