CN115187729B - 三维模型生成方法、装置、设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种三维模型生成方法、装置、设备和存储介质，获取激光传感器在目标区域的多个点位上采集的多组点云数据，以及相机在多个点位上采集的多个全景图像；基于多组点云数据确定目标区域的初始三维模型，初始三维模型由多个面片构成；基于多个全景图像确定多个球面图像；根据激光传感器在初始三维模型中对应的多个位姿，以及激光传感器与相机的相对位置关系，确定多个球面图像在初始三维模型中的目标位姿；根据初始三维模型的多个面片与目标位姿下的多个球面图像的可见性关系，确定多个面片各自对应的目标球面图像；根据多个面片在各自对应的目标球面图像上对应的多个像素，对初始三维模型进行纹理渲染，生成目标区域的目标三维模型。

Description

三维模型生成方法、装置、设备和存储介质

技术领域

本发明涉及三维重建技术领域，尤其涉及一种三维模型生成方法、装置、设备和存储介质。

背景技术

三维重建是指对三维物体建立适合计算机表示和处理的数学模型的过程，是在计算机中建立表达客观世界的虚拟现实(Virtual Reality，简称VR)的关键技术。

在实际应用中，三维重建出的三维模型可应用于多种不同场景，比如：在房产服务场景中，VR看房可以基于重建出的室内三维空间模型，使用户足不出户查看各种房源。一般地，基于激光传感器采集的室内空间的点云数据，便能够重建出室内空间结构的三维模型。但是，随着用户需求的增多，要求重建出的三维模型看起来更加真实，能够将室内的三维物体和空间结构真实的展示出来。

发明内容

本发明实施例提供一种三维模型生成方法、装置、设备和存储介质，用于提高三维模型生成结果的准确性。

第一方面，本发明实施例提供一种三维模型生成方法，所述方法包括：

获取激光传感器在目标区域的多个点位上采集的多组点云数据，以及相机在所述多个点位上采集的多个全景图像；

基于所述多组点云数据确定所述目标区域的初始三维模型，所述初始三维模型由多个面片构成；

基于所述多个全景图像确定多个球面图像；

根据所述激光传感器在所述初始三维模型中对应的多个位姿，以及所述激光传感器与所述相机的相对位置关系，确定所述多个球面图像在所述初始三维模型中对应的目标位姿；

根据所述多个面片与目标位姿下的多个球面图像的可见性关系，确定所述多个面片各自对应的目标球面图像；

根据所述多个面片在各自对应的目标球面图像上对应的多个像素，对所述初始三维模型进行纹理渲染，以生成所述目标区域的目标三维模型。

第二方面，本发明实施例提供一种三维模型生成装置，所述装置包括：

获取模块，用于获取激光传感器在目标区域的多个点位上采集的多组点云数据，以及相机在所述多个点位上采集的多个全景图像；

处理模块，用于基于所述多组点云数据确定所述目标区域的初始三维模型，所述初始三维模型由多个面片构成；基于所述多个全景图像确定多个球面图像；根据所述激光传感器在所述初始三维模型中对应的多个位姿，以及所述激光传感器与所述相机的相对位置关系，确定所述多个球面图像在所述初始三维模型中对应的目标位姿；根据所述多个面片与所述多个球面图像的可见性关系，确定所述多个面片各自对应的目标球面图像；根据所述多个面片在各自对应的目标球面图像上对应的多个像素，对所述初始三维模型进行纹理渲染，以生成所述目标区域的目标三维模型。

第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括：存储器、处理器、通信接口；其中，所述存储器上存储有可执行代码，当所述可执行代码被所述处理器执行时，使所述处理器执行如第一方面所述的三维模型生成方法。

第四方面，本发明实施例提供了一种非暂时性机器可读存储介质，所述非暂时性机器可读存储介质上存储有可执行代码，当所述可执行代码被电子设备的处理器执行时，使所述处理器至少可以实现如第一方面所述的三维模型生成方法。

在本发明实施例中，在生成目标区域(比如：室内空间)的三维模型时，首先，获取激光传感器在目标区域的多个点位上采集的多组点云数据，以及相机在所述多个点位上采集的多个全景图像。然后，基于在多个点位上采集的多组点云数据确定目标区域的初始三维模型；基于在多个点位上采集的多个全景图像确定多个球面图像；其中，该初始三维模型由多个面片构成。之后，根据激光传感器在初始三维模型中对应的多个位姿，以及激光传感器与相机的相对位置关系，确定多个球面图像在初始三维模型中对应的目标位姿。接着，根据初始三维模型的多个面片与目标位姿下的多个球面图像的可见性关系，确定多个面片各自对应的目标球面图像。最后，根据多个面片在各自对应的目标球面图像上对应的多个像素，对初始三维模型进行纹理渲染，以生成所述目标区域的目标三维模型。

本方案中，在生成目标区域的三维模型的过程中，融合了激光传感器和相机在目标区域的多个点位上采集的点云数据和全景图像数据。这样，一方面，由于在目标区域的多个点位上采集点云数据和全景图像数据，能够反映目标区域的完整空间信息，从而使得重建出的目标区域的目标三维模型更加完整；另一方面，基于点云数据确定初始三维模型中的面片在目标球面图像上对应的多个像素，对初始三维模型进行纹理渲染，可以实现点云数据和全景图像相融合，最终生成的目标区域的目标三维模型附带纹理，看起来更加真实，能够准确反映目标区域的三维物体和空间结构。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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为本发明实施例提供的一种三维模型生成方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种三维模型生成方法的应用场景示意图；

图3为本发明实施例提供的构成初始三维模型的多个面片的示意图；

图4为本发明实施例提供的初始三维模型和球面图像的示意图；

图5为本发明实施例提供的三角形面片与目标球面图像的示意图；

图6为本发明实施例提供的一种三维模型生成装置的结构示意图；

图7为本实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其它含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其它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商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

另外，下述各方法实施例中的步骤时序仅为一种举例，而非严格限定。

本发明实施例提供的三维模型生成方法可以由一电子设备来执行，该电子设备可以是诸如PC机、笔记本电脑、智能手机等终端设备也可以是服务器。该服务器可以是包含一独立主机的物理服务器，或者也可以为虚拟服务器，或者也可以为云端服务器或服务器集群。

图1为本发明实施例提供的一种三维模型生成方法的流程图。图2为本发明实施例提供的一种三维模型生成方法的应用场景示意图；参考图1和图2，本实施例提供了一种三维模型生成方法，具体的，如图1所示，该三维模型生成方法可以包括如下步骤：

101、获取激光传感器在目标区域的多个点位上采集的多组点云数据，以及相机在多个点位上采集的多个全景图像。

102、基于多组点云数据确定所述目标区域的初始三维模型，初始三维模型由多个面片构成；基于多个全景图像确定多个球面图像。

103、根据激光传感器在初始三维模型中对应的多个位姿，以及激光传感器与相机的相对位置关系，确定多个球面图像在初始三维模型中对应的目标位姿。

104、根据多个面片与目标位姿下的多个球面图像的可见性关系，确定多个面片各自对应的目标球面图像。

105、根据多个面片在各自对应的目标球面图像上对应的多个像素，对初始三维模型进行纹理渲染，以生成目标区域的目标三维模型。

本实施例中，目标区域即为需要进行三维模型重建的区域，例如：某一办公区域，或某一居住房屋的室内区域等。

对目标区域进行三维模型重建，有利于满足用户的实际应用需求，比如：在虚拟现实(Virtual Reality，简称VR)或增强现实(Augmented Reality,简称AR)等领域，三维模型能够用于辅助增强视觉效果，帮助用户方便快捷的获取信息。举例来说，在VR看房的应用场景下，用户基于重建出的室内空间的三维模型，可以快速的了解房屋的室内结构信息，既解决了用户远距离看房难的问题，又能提高用户的看房效率。

在生成三维模型的过程中，通常需要先使用感知设备(比如：激光传感器、相机等传感器)来感知目标区域内的周围环境(即对目标区域的数据进行采集)；然后，基于感知设备感知到的场景信息，生成三维模型。

可以理解的是，针对某一类感知设备，其能够感知的场景信息是有限的，比如：激光传感器可以感知到目标区域的结构信息，却不能感知对应的纹理信息(比如：目标区域内物体表变的颜色、图案等)，进而，基于某一类感知设备感知到的场景信息生成的三维模型，并不能真实完整的反映目标区域，在视觉上不够真实。

另外，在通过感知设备获取目标区域的场景信息时，由于目标区域内的物体可能对激光等有一定遮挡，会导致在单个点位上获取到的场景信息不够完整。

因此，可选地，可在目标区域内设置多个点位，比如：在目标区域内设置点位A、点位B、点位C等，通过多种感知设备在多个点位上采集目标区域的场景信息，以得到目标区域场景信息。

本实施例中，通过激光传感器和相机分别在目标区域的多个点位上采集点云数据和全景图像，来得获取目标区域完整的、多种类型的场景信息。

可选地，在使用激光传感器和相机对目标区域的数据进行采集之前，可先对激光传感器和相机进行标定，以确定激光传感器与相机的相对位置关系。然后，在某一点位上进行数据采集的过程中，保持激光传感器和相机的相对位置关系不变，控制激光传感器和相机旋转360度，得到该点位对应的一组点云数据和一个全景图像。进而，针对多个点位，可获得多组点云数据和多个全景图像。

在获取激光传感器在目标区域的多个点位上采集的多组点云数据，以及相机在多个点位上采集的多个全景图像之后，进一步地，通过将反映目标区域结构信息的点云数据与反映目标区域纹理信息的全景图像相融合，使生成的目标区域的三维模型附带纹理，在视觉上更加真实。

在将多组点云数据与多个全景图像进行融合时，首先，基于多组点云数据确定目标区域的初始三维模型，基于多个全景图像确定多个球面图像。其中，初始三维模型由多个面片(face)构成。然后，根据多个面片与多个球面图像中的像素的对应关系，对初始三维模型进行纹理渲染，生成目标区域的目标三维模型。

在基于多组点云数据确定目标区域的初始三维模型时，首先，针对激光传感器采集到的多组点云数据，通过对不同时刻的点云数据进行匹配与比对，确定不同时刻激光传感器的位姿。其中，位姿包括激光传感器的位置信息和偏转角度信息。进而，确定不同时刻激光传感器的位姿以及以该位姿采集到的点云数据情况，即确定激光传感器的位姿与点云数据的对应关系。最终，根据确定出的位姿对不同采集时刻采集的点云数据进行融合，建立目标区域对应的初始三维模型。

图3为本发明实施例提供的构成初始三维模型的多个面片的示意图，如图3所示，初始三维模型由多个面片构成，在实际应用中，面片的形状包括：三角形、四边形等多边形。本实施例中以三角形面片为例，对生成目标区域的目标三维模型的方法进行说明，在具体实施过程中，针对非三角形的面片，可通过进一步的划分，将其处理为三角形面片。

在基于多个全景图像确定多个球面图像时，可选地，可将多个全景图像分别包围在多个单位球体上，以确定出多个球面图像，其中，多个全景图像与多个球面图像一一对应，比如：将全景图像1包围在单位球体上，得到球面图像1；将全景图像2包围在单位球体上，得到球面图像2。

在确定初始三维模型和多个球面图像之后，进一步地，需要确定初始三维模型中的多个面片与多个球面图像的对应关系。

作为一种可实现的方式，可根据激光传感器在初始三维模型中对应的多个位姿，以及激光传感器与相机的相对位置关系，确定多个球面图像在初始三维模型中对应的目标位姿。之后，根据多个面片与目标位姿下的多个球面图像的可见性关系，确定多个面片各自对应的目标球面图像。

容易理解的是，初始三维模型是基于多组点云数据确定的，而点云数据与激光传感器的位姿之间存在对应关系，因此，容易确定激光传感器在初始三维模型中对应的多个位姿。

由于在某一点位上进行数据采集的过程中，激光传感器和相机的相对位置关系保持不变，因此，根据激光传感器在初始三维模型中对应的多个位姿，以及激光传感器与相机的相对位置关系，可以确定相机在初始三维模型中的多个相机位姿。

相机在采集全景图像的过程中，与激光传感器类似地，在不同的时刻对应的具有一定的位姿，从而，相机的位姿与全景图像之间存在相应的对应关系，进而，基于多个全景图像确定的多个球面图像与相机的位姿之间也存在对应关系。因此，根据相机在初始三维模型中的多个相机位姿，可确定多个球面图像在初始三维模型中对应的目标位姿，其中，目标位姿包括目标偏转角度和目标位置。实际上，目标位置即为相机在初始三维模型中的对应位置。

在具体实施过程中，可选地，可将多个球面图像以对应的目标旋转角度置于初始三维模型中的目标位置。其中，任一目标位姿下的球面图像与初始三维模型对应的点云数据匹配，通俗来说，就是在同一方向上，初始三维模型对应的点云数据和球面图像对应的图像数据是针对目标区域内的同一物体采集的。图4为本发明实施例提供的初始三维模型和球面图像的示意图，如图4所示，初始三维模型中的A区域对应的点云数据和目标位姿下的球面图像中的B区域对应的图像数据均是针对目标区域内的物体C采集的。

在确定多个球面图像的目标位姿后，根据初始三维模型中多个面片与目标位姿下的多个球面图像的可见性关系，确定多个面片各自对应的目标球面图像。

具体地，针对目标位姿下的多个球面图像中的任一个球面图像，若多个面片中任一个面片的顶点与任一个球面图像的球心之间的连线未与其他面片相交，则确定任一个面片与任一个球面图像可见。

举例来说，假设初始三维模型由多个三角形面片构成，在三维模型生成过程中，获取了3个全景图像，对应生成了球面图像1、球面图像2和球面图像3，并确定了其各自对应的目标位姿。在确定初始三维模型中的一个三角形面片x与对应目标位姿下的球面图像1、球面图像2和球面图像3的可见性关系时，若三角形面片x的三个顶点A、B和C与球面图像1的球心O的连线AO、BO和CO未与初始三维模型中的其他三角形面片相交，则确定三角形面片x与球面图像1可见；若三角形面片x的三个顶点A、B和C与球面图像2的球心P的连线AP、BP未与初始三维模型中的其他三角形面片相交，而CP与初始三维模型中的其他三角形面片相交，则确定三角形面片x与球面图像2不可见；若三角形面片x的三个顶点A、B和C与球面图像3的球心Q的连线AQ、BQ和CQ未与初始三维模型中的其他三角形面片相交，则确定三角形面片x与球面图像3可见。

基于上述举例可知，可以从目标位姿下的多个球面图像中确定出多个面片各自对应的至少一个可见的球面图像，比如，确定出三角形面片x对应的可见的球面图像为：球面图像1和球面图像3。

为了提高生成的目标三维模型的真实性，可选地，从多个面片各自对应的至少一个可见的球面图像中确定出多个面片各自对应的目标球面图像。

具体实施过程中，可选地，根据多个面片在各自对应的至少一个可见的球面图像上的投影面积，确定多个面片各自对应的目标球面图像，其中，多个面片在各自对应的目标球面图像上的投影面积大于在各自对应的其他可见的球面图像上的投影面积。

承接于上述确定面片与球面图像的可见性关系举例，针对三角形面片x，其对应的可见的球面图像为：球面图像1和球面图像3，假设三角形面片x在球面图像1上的投影面积为S1，在球面图像3上的投影面积为S2，若S1大于S2，则确定球面图像1为三角形面片x的目标球面图像。容易理解的是，投影面积越大，表示球面图像距离三角形面片x越近，越有利于获取三角形面片x对应的像素，进行步骤105中的纹理渲染，生成的目标三维模型。

可选地，根据多个面片在各自对应的目标球面图像上对应的多个像素，对初始三维模型进行纹理渲染，以生成目标区域的目标三维模型，包括：

针对多个面片中的任一个面片，确定任一个面片的顶点坐标在对应的目标球面图像上的像素坐标；提取像素坐标之间的连线在目标球面上形成的闭合区域内的多个像素；将多个像素与任一个面片的顶点坐标进行关联存储；根据任一个面片的顶点坐标和关联存储的多个像素，对初始三维模型进行纹理渲染，以生成目标区域的目标三维模型。

图5为本发明实施例提供的三角形面片与目标球面图像的示意图，仍以上述三角形面片x为例，假设三角形面片x的三个顶点A、B和C在目标球面图像(即球面图像1)上对应的像素坐标为A’、B’和C’，如图5所示，像素坐标A’、B’和C’能够形成一三角形闭合区域；之后，提取三角形闭合区域内的多个像素y(包括y1，y2，…，yn)，并将多个像素y与三角形面片x的三个顶点坐标(A、B和C)进行关联存储，在对初始三维模型进行纹理渲染时，根据多个像素y对三角形面片x进行纹理渲染。

与确定三角形面片x对应的多个像素y类似地，可以从多个面片各自对应的目标球面图像中确定出多个面片各自对应的多个像素，并将多个面片的顶点坐标与对应的多个像素进行关联存储，最后，根据多个面片的顶点坐标和关联存储的多个像素，对初始三维模型中的多个面片进行纹理渲染处理，生成目标区域的目标三维模型。

在一可选实施例中，用户可根据实际场景应用需求，设置从目标球面图像上提取多个像素所包括的像素数量，比如，若想要生成的目标三维模型包含丰富的纹理信息，则可设置从目标球面图像上提取数量较多的像素；若不需要生成的目标三维模型包含丰富的纹理，则可设置从目标球面图像上提取数量较少的像素。由此，能够根据不同场景需要，生成对应的目标三维模型，在不需要生成的目标三维模型包含丰富的纹理时，提高目标三维模型的生成效率。

在另一可选实施例中，若某一连通域中的多个面片对应于同一目标球面图像，则可从该目标球面图像上同时提取的多个面片对应的多个像素，并将提取到的多个像素与多个面片对应的连通域进行关联存储，之后，根据多个面片对应的连通域和关联存储的多个像素，对初始三维模型中的多个面片进行纹理渲染处理，生成目标区域的目标三维模型，以提高目标三维模型的生成效率。

本方案中，在生成目标区域的三维模型的过程中，融合了激光传感器和相机在目标区域的多个点位上采集的点云数据和全景图像数据。这样，一方面，由于在目标区域的多个点位上采集点云数据和全景图像数据，能够反映目标区域的完整空间信息，从而使得重建出的目标区域的目标三维模型更加完整；另一方面，基于点云数据确定初始三维模型中的面片在目标球面图像上对应的多个像素，对初始三维模型进行纹理渲染，可以实现点云数据和全景图像相融合，最终生成的目标区域的目标三维模型附带纹理，看起来更加真实，能够准确反映目标区域的三维物体和空间结构。

以下将详细描述本发明的一个或多个实施例的三维模型生成装置。本领域技术人员可以理解，这些装置均可使用市售的硬件组件通过本方案所教导的步骤进行配置来构成。

图6为本发明实施例提供的一种三维模型生成装置的结构示意图，如图6所示，该装置包括：获取模块11、处理模块12。

获取模块11，用于获取激光传感器在目标区域的多个点位上采集的多组点云数据，以及相机在所述多个点位上采集的多个全景图像。

处理模块12，用于基于所述多组点云数据确定所述目标区域的初始三维模型，所述初始三维模型由多个面片构成；基于所述多个全景图像确定多个球面图像；根据所述激光传感器在所述初始三维模型中对应的多个位姿，以及所述激光传感器与所述相机的相对位置关系，确定所述多个球面图像在所述初始三维模型中对应的目标位姿；根据所述多个面片与目标位姿下的多个球面图像的可见性关系，确定所述多个面片各自对应的目标球面图像；根据所述多个面片在各自对应的目标球面图像上对应的多个像素，对所述初始三维模型进行纹理渲染，以生成所述目标区域的目标三维模型。

可选地，处理模块12，具体用于将所述多个全景图像分别包围在多个单位球体上，以确定出多个球面图像。

可选地，处理模块12，具体还用于根据所述激光传感器在所述初始三维模型中对应的多个位姿，以及所述激光传感器与所述相机的相对位置关系，确定所述相机在所述初始三维模型中的多个相机位姿；根据所述多个相机位姿，确定所述多个球面图像在所述初始三维模型中对应的目标位姿，所述目标位姿包括目标偏转角度和目标位置。

可选地，处理模块12，具体还用于针对目标位姿下的多个球面图像中的任一个球面图像，若所述多个面片中任一个面片的顶点与所述任一个球面图像的球心之间的连线未与其他面片相交，则确定所述任一个面片与所述任一个球面图像可见；从目标位姿下的多个球面图像中确定出所述多个面片各自对应的至少一个可见的球面图像；从所述多个面片各自对应的至少一个可见的球面图像中确定出所述多个面片各自对应的目标球面图像。

可选地，处理模块12，具体还用于根据所述多个面片在各自对应的至少一个可见的球面图像上的投影面积，确定所述多个面片各自对应的目标球面图像，其中，所述多个面片在各自对应的目标球面图像上的投影面积大于在各自对应的其他可见的球面图像上的投影面积。

可选地，处理模块12，具体还用于针对所述多个面片中的任一个面片，确定所述任一个面片的顶点坐标在对应的目标球面图像上的像素坐标；提取所述像素坐标之间的连线在所述目标球面上形成的闭合区域内的多个像素；将所述多个像素与所述任一个面片的顶点坐标进行关联存储；根据所述任一个面片的顶点坐标和关联存储的多个像素，对所述初始三维模型进行纹理渲染，以生成所述目标区域的目标三维模型。

可选地，处理模块12，具体还用于获取激光传感器在目标区域的多个点位上采集的多组点云数据，以及相机在所述多个点位上采集的多个全景图像之前，对激光传感器和相机进行标定，以确定所述激光传感器与所述相机的相对位置关系。

图6所示装置可以执行前述实施例中的步骤，详细的执行过程和技术效果参见前述实施例中的描述，在此不再赘述。

在一个可能的设计中，上述图6所示三维模型生成装置的结构可实现为一电子设备。如图7所示，该电子设备可以包括：存储器21、处理器22、通信接口23。其中，存储器21上存储有可执行代码，当所述可执行代码被处理器22执行时，使处理器22至少可以实现如前述实施例中提供的三维模型生成方法。

另外，本发明实施例提供了一种非暂时性机器可读存储介质，所述非暂时性机器可读存储介质上存储有可执行代码，当所述可执行代码被电子设备的处理器执行时，使所述处理器至少可以实现如前述实施例中提供的三维模型生成方法。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件和软件结合的方式来实现。基于这样的理解，上述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计算机产品的形式体现出来，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种三维模型生成方法，其特征在于，所述方法包括：

获取激光传感器在目标区域的多个点位上采集的多组点云数据，以及相机在所述多个点位上采集的多个全景图像；其中，任一点位对应的一组点云数据和一个全景图像分别由所述激光传感器与所述相机保持相对位置不变旋转一周采集得到；

基于所述多组点云数据确定所述目标区域的初始三维模型，所述初始三维模型由多个面片构成；

基于所述多个全景图像确定多个球面图像；

根据所述激光传感器在所述初始三维模型中对应的多个位姿，以及所述激光传感器与所述相机的相对位置关系，确定所述相机在所述初始三维模型中的多个相机位姿；

根据所述多个相机位姿，确定所述多个球面图像在所述初始三维模型中对应的目标位姿，所述目标位姿包括目标偏转角度和目标位置，任一目标位姿下的所述球面图像与所述初始三维模型对应的点云数据匹配；

针对目标位姿下的多个球面图像中的任一个球面图像，若所述多个面片中任一个面片的顶点与所述任一个球面图像的球心之间的连线未与其他面片相交，则确定所述任一个面片与所述任一个球面图像可见；

从目标位姿下的多个球面图像中确定出所述多个面片各自对应的至少一个可见的球面图像；

从所述多个面片各自对应的至少一个可见的球面图像中确定出所述多个面片各自对应的目标球面图像；

根据所述多个面片在各自对应的目标球面图像上对应的多个像素，对所述初始三维模型进行纹理渲染，以生成所述目标区域的目标三维模型。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述多个全景图像确定多个球面图像，包括：

将所述多个全景图像分别包围在多个单位球体上，以确定出多个球面图像。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述多个面片各自对应的至少一个可见的球面图像中确定出所述多个面片各自对应的目标球面图像，包括：

根据所述多个面片在各自对应的至少一个可见的球面图像上的投影面积，确定所述多个面片各自对应的目标球面图像，其中，所述多个面片在各自对应的目标球面图像上的投影面积大于在各自对应的其他可见的球面图像上的投影面积。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述多个面片在各自对应的目标球面图像上对应的多个像素，对所述初始三维模型进行纹理渲染，以生成所述目标区域的目标三维模型，包括：

针对所述多个面片中的任一个面片，确定所述任一个面片的顶点坐标在对应的目标球面图像上的像素坐标；

提取所述像素坐标之间的连线在所述目标球面上形成的闭合区域内的多个像素；

将所述多个像素与所述任一个面片的顶点坐标进行关联存储；

根据所述任一个面片的顶点坐标和关联存储的多个像素，对所述初始三维模型进行纹理渲染，以生成所述目标区域的目标三维模型。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述获取激光传感器在目标区域的多个点位上采集的多组点云数据，以及相机在所述多个点位上采集的多个全景图像之前，还包括：

对激光传感器和相机进行标定，以确定所述激光传感器与所述相机的相对位置关系。

6.一种三维模型生成装置，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，用于获取激光传感器在目标区域的多个点位上采集的多组点云数据，以及相机在所述多个点位上采集的多个全景图像，其中，任一点位对应的一组点云数据和一个全景图像分别由所述激光传感器与所述相机保持相对位置不变旋转一周采集得到；

处理模块，用于基于所述多组点云数据确定所述目标区域的初始三维模型，所述初始三维模型由多个面片构成；基于所述多个全景图像确定多个球面图像；根据所述激光传感器在所述初始三维模型中对应的多个位姿，以及所述激光传感器与所述相机的相对位置关系，确定所述相机在所述初始三维模型中的多个相机位姿；根据所述多个相机位姿，确定所述多个球面图像在所述初始三维模型中对应的目标位姿，所述目标位姿包括目标偏转角度和目标位置，任一目标位姿下的所述球面图像与所述初始三维模型对应的点云数据匹配；针对目标位姿下的多个球面图像中的任一个球面图像，若所述多个面片中任一个面片的顶点与所述任一个球面图像的球心之间的连线未与其他面片相交，则确定所述任一个面片与所述任一个球面图像可见；从目标位姿下的多个球面图像中确定出所述多个面片各自对应的至少一个可见的球面图像；从所述多个面片各自对应的至少一个可见的球面图像中确定出所述多个面片各自对应的目标球面图像；根据所述多个面片在各自对应的目标球面图像上对应的多个像素，对所述初始三维模型进行纹理渲染，以生成所述目标区域的目标三维模型。

7.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器、处理器、通信接口；其中，所述存储器上存储有可执行代码，当所述可执行代码被所述处理器执行时，使所述处理器执行如权利要求1至5中任一项所述的三维模型生成方法。

8.一种非暂时性机器可读存储介质，其特征在于，所述非暂时性机器可读存储介质上存储有可执行代码，当所述可执行代码被电子设备的处理器执行时，所述处理器执行如权利要求1至5中任一项所述的三维模型生成方法。

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