CN115661305A - 2d与3d图像协同标注的方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种2D与3D图像协同标注的方法、装置、电子设备及存储介质。本发明所述的一种2D与3D图像协同标注的方法包括：获取待标注的2D图像对应的3D图像；将所述2D图像和所述3D图像分别显示在2D视窗和3D视窗；获取用户对所述2D图像的标注指令，所述标注指令指示用户对所述2D图像添加了第一标注信息；将所述2D图像的第一标注信息传递到3D视窗，并根据所述2D图像的第一标注信息，在所述3D图像上的相同位置生成对应的3D形式的第二标注信息；获取用户的确认标注指令，保存当前的所述2D图像的标注数据。本发明所述的一种2D与3D图像协同标注的方法，有效提高了图像标注的准确率和速度。
Description
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，特别是涉及一种2D与3D图像协同标注的方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
瑕疵识别是图像领域一个重要的分支，广泛应用于工业制造品的后续品控流程中，用于识别工件上的划痕、凹坑、脏污等瑕疵。早期的人工检验瑕疵存在速度慢、劳动强度大，易受主观因素影响，缺乏一致性等问题，严重降低了工业生产的自动化程度。因此，现有技术多利用神经网络对采集到的产品图像进行自动瑕疵识别。
而神经网络的识别准确率，严重依赖与前期训练数据集中，人工标注的瑕疵是否准确。
现有的图像瑕疵标注包括2D图像标注和3D图像标注。现有技术主要有以下几个方面的不足：
1、数据成像质量决定计算机视觉处理的效果下限，仅靠2D的图像信息难以胜任复杂视觉处理任务。
2、3D数据是一种新兴的数据收集方式，他在传统的2D图像基础上，进一步收集目标高低起伏的信息，这对精细的视觉任务非常有用。但传统的3D数据标注方式之一是2D、3D分开标注，带来标注位置不对齐、标注时间翻倍的问题。
3、另一种3D数据标注方式是在2D标注，3D数据仅仅起到观察的作用，并且标注不在两边同步，这样的3D信息仅靠人眼和2D对齐，导致标注效率低下。
发明内容
基于此，本发明的目的在于，提供一种2D与3D图像协同标注的方法、装置、电子设备及存储介质，将2D图像的标注同步显示在3D图像中，便于及时查看2D标注是否准确，有效提高了图像标注的准确率和速度。
第一方面，本发明提供一种2D与3D图像协同标注的方法，包括以下步骤：
获取待标注的2D图像对应的3D图像；
将所述2D图像和所述3D图像分别显示在2D视窗和3D视窗；
获取用户对所述2D图像的标注指令，所述标注指令指示用户对所述2D图像添加了第一标注信息；所述第一标注信息至少包括以下一项：标注的位置、标注的形状、标注的颜色；
将所述2D图像的第一标注信息传递到3D视窗，并根据所述2D图像的第一标注信息，在所述3D图像上的相同位置生成对应的3D形式的第二标注信息；
获取用户的确认标注指令，保存当前的所述2D图像的标注数据。
进一步地，将所述2D图像和所述3D图像分别同时显示在2D视窗和3D视窗之前，还包括：
对所述2D图像和所述3D图像进行数据对齐处理。
进一步地，对所述2D图像和所述3D图像进行数据对齐处理，包括：
获取所述2D图像和所述3D图像中工件的坐标位置；
判断所述2D图像和所述3D图像中相同的坐标位置是否对应同一区域；
当所述2D图像和所述3D图像中相同的坐标位置对应不同区域，则通过计算偏移位置，移动所述D图像和/或所述3D图像，使得所述2D图像和所述3D图像中相同的坐标位置对应同一区域。
进一步地，获取待标注的2D图像对应的3D图像，包括：
获取待标注的2D图像的文件名称；
在所述待标注的2D图像所在文件夹中，检索与所述待标注的2D图像的文件名称相同的3D图像。
进一步地，获取用户的确认标注指令，保存当前的所述2D图像的标注数据，包括：
获取确认标注指令所对应的标注数据，所述标注数据至少包括以下一项：标注轮廓边缘点位置、标注的类别；
通过通用格式json文件保存所述标注数据，并将所述json文件保存到2D图像所在文件夹中。
进一步地，还包括以下步骤：
获取用户对2D图像的查看指令；
获取所述待查看的2D图像对应的3D图像和对应的json文件；
根据所述查看指令将所述2D图像和所述3D图像分别同时显示在2D视窗和3D视窗；
根据所述json文件保存的标注数据，获取标注的形状和位置，将所述标注的形状和位置渲染在所述2D视窗的所述2D图像中；
将所述标注数据传递给3D视窗，将所述标注的形状和位置渲染在所述3D视窗的所述3D图像中。
进一步地，还包括以下步骤：
获取用户对于所述3D图像的图像展示指令，所述图像展示指令至少包括以下一种：旋转、翻转、缩放；
根据所述图像展示指令对所述3D图像进行对应的展示处理。
第二方面，本发明还提供一种2D与3D图像协同标注的装置，包括：
3D图像获取模块，用于获取待标注的2D图像对应的3D图像；
图像显示模块，用于将所述2D图像和所述3D图像分别显示在2D视窗和3D视窗；
标注指令获取模块，用于获取用户对所述2D图像的标注指令，所述标注指令指示用户对所述2D图像添加了第一标注信息；所述第一标注信息至少包括以下一项：标注的位置、标注的形状、标注的颜色；
标注信息传递模块，用于将所述2D图像的第一标注信息传递到3D视窗，并根据所述2D图像的第一标注信息，在所述3D图像上的相同位置生成对应的3D形式的第二标注信息；
标注数据保存模块，用于获取用户的确认标注指令，保存当前的所述2D图像的标注数据。
第三方面，本发明还提供一种智能设备，其特征在于，包括：
至少一个存储器以及至少一个处理器；
所述存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如本发明第一方面任一所述的一种2D与3D图像协同标注的方法的步骤。
第四方面，本发明还提供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有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如本发明第一方面任一所述的一种2D与3D图像协同标注的方法的步骤。
本发明提供的一种2D与3D图像协同标注的方法、装置、电子设备及存储介质，在2D图像上标注，3D图像上同步显示标注信息，其过程可以概况2D<＝>3D，传统的2D、3D数据标注是人眼观察3D数据后，调整2D的标注，其过程可以概况2D->3D->2D...。与传统的2D、3D数据标注相比，本发明的提供的一种2D与3D图像协同标注的方法，标注更快、标注更准确。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
图1为本发明提供的一种2D与3D图像协同标注的方法的流程示意图；
图2为本发明在一个实施例中使用的协同标注软件的界面示意图；
图3为本发明提供的一种2D与3D图像协同标注的装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施例方式作进一步地详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，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它实施例，都属于本申请实施例保护的范围。
在本申请实施例使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请实施例。在本申请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他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，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。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
针对背景技术中的问题，在一个具体的实施例中，本申请开发一种标注软件，用以实现本申请实施例提供一种2D与3D图像协同标注的方法，如图1所示，该方法包括以下步骤：
S01：获取待标注的2D图像对应的3D图像。
在一个具体的实施例中，同一个工件的2D图像和3D图像由同一相机先后拍摄得到，将其按命名相同但文件后缀名不同的方式，保存到同一文件夹下，比如2D图像文件命名为xxx.bmp，则3D图像命名为xxx.tif。
基于此，获取待标注的2D图像对应的3D图像包括以下子步骤：
S011：获取待标注的2D图像的文件名称。
S012：在所述待标注的2D图像所在文件夹中，检索与所述待标注的2D图像的文件名称相同的3D图像。
S02：将所述2D图像和所述3D图像分别显示在2D视窗和3D视窗。
在一个具体的实施例中，如图2所示，本申请所使用的标注软件分为2D视窗和3D视窗，分别用于显示同一工件的2D图像和3D图像。其中，3D视窗中的3D图像可以进行旋转、翻转等操作，以便于观察工件和之后添加的标注信息。
在一个优选的实施例中，将所述2D图像和所述3D图像分别显示在2D视窗和3D视窗之前，还包括步骤：
对所述2D图像和所述3D图像进行数据对齐处理。
优选的，包括以下子步骤：
S11：获取所述2D图像和所述3D图像中工件的坐标位置。
S12：判断所述2D图像和所述3D图像中相同的坐标位置是否对应同一区域。
S13：当所述2D图像和所述3D图像中相同的坐标位置对应不同区域，则通过计算偏移位置，移动所述D图像和/或所述3D图像，使得所述2D图像和所述3D图像中相同的坐标位置对应同一区域。
具体来说，同一镜头下的2D、3D的图像数据一般认为是对齐的，如果3D传感器设置有图像收集偏差，需要人工对数据进行校正，确保2D、3D数据是对齐。
2D、3D图像大小一样，假设2D图像的(x1,y1),(x2,y2)矩形区域拍摄了工件的区域A；3D图像的(x1,y1),(x2,y2)矩形区域拍摄了工件的区域B，对应任意的x,y,如果均有A＝B，则认为这两张图片对齐。不对齐的图片通常是偏移，只要得到偏移的位置，就可以通过整体移动图片，解决对齐问题。
S03：获取用户对所述2D图像的标注指令，所述标注指令指示用户对所述2D图像添加了第一标注信息；所述第一标注信息至少包括以下一项：标注的位置、标注的形状、标注的颜色。
在一个具体的实施例中，用户通过标注软件，在2D视窗中对2D图像进行添加标注的操作。例如，通过勾画轮廓，将瑕疵标注出来。此时，软件将自动记录标注的轮廓坐标等信息，得到标注的位置、标注的形状。标注颜色可提前设置，不同的颜色对应不同类型的瑕疵。
S04：将所述2D图像的第一标注信息传递到3D视窗，并根据所述2D图像的第一标注信息，在所述3D图像上的相同位置生成对应的3D形式的第二标注信息。
将2D的第一标注信息传递到3D视窗，生成3D形式的第二标注信息，至少增加了瑕疵的深度维度。根据2D标注的位置，自动在3D图像的相同位置生成对应的标注轮廓，并根据3D图像中(x,y,z)的三维坐标信息，自动生成带有深度维度的标注信息。
此时，用户可以通过观察3D图像中自动生成的3D形式的第二标注信息，确认第一标注信息所勾画出的轮廓是否确实为瑕疵部分。
优选的，在用户观察3D图像中的第二标注信息时，还包括以下步骤：
S041：获取用户对于所述3D图像的图像展示指令，所述图像展示指令至少包括以下一种：旋转、翻转、缩放。
S042：根据所述图像展示指令对所述3D图像进行对应的展示处理。
通过对3D图像进行旋转、翻转、缩放等操作，可以进一步观察确认该标注是否准确。
S05：获取用户的确认标注指令，保存当前的所述2D图像的标注数据。
在一个具体的实施例中，用户通过观察3D视窗中的标注信息，确认2D图像的标注无误后，将保存该标注信息。优选的，包括以下子步骤：
S051：获取确认标注指令所对应的标注数据，所述标注数据至少包括以下一项：标注轮廓边缘点位置、标注的类别。
S052：通过通用格式json文件保存所述标注数据，并将所述json文件保存到2D图像所在文件夹中。
在确认2D、3D视窗下标注均正确包含缺陷时，获取标注轮廓边缘点位置、标注的类别，通过通用格式json文件保存这些信息，并将这个文件保存到图片同一个目录下。
在一个更为优选的实施例中，用户还需要重新打开带有标注的图像，以检查确认。具体操作中，用户可以重新打开软件，选择打开协同标注的图片目录，2D视窗解析json标注文件，获取标注的形状及位置，然后将其渲染出来，同时将这些信息传递给3D视窗，3D视窗同样渲染出来。
与之对应的，本申请提供的一种2D与3D图像协同标注的方法，还包括以下步骤：
S061：获取用户对2D图像的查看指令；
S062：获取所述待查看的2D图像对应的3D图像和对应的json文件；
S063：根据所述查看指令将所述2D图像和所述3D图像分别同时显示在2D视窗和3D视窗；
S064：根据所述json文件保存的标注数据，获取标注的形状和位置，将所述标注的形状和位置渲染在所述2D视窗的所述2D图像中；
S065：将所述标注数据传递给3D视窗，将所述标注的形状和位置渲染在所述3D视窗的所述3D图像中。
本申请实施例还提供一种2D与3D图像协同标注的装置，如图3所示，该2D与3D图像协同标注的装置400包括：
3D图像获取模块401，用于获取待标注的2D图像对应的3D图像；
图像显示模块402，用于将所述2D图像和所述3D图像分别显示在2D视窗和3D视窗；
标注指令获取模块403，用于获取用户对所述2D图像的标注指令，所述标注指令指示用户对所述2D图像添加了第一标注信息；所述第一标注信息至少包括以下一项：标注的位置、标注的形状、标注的颜色；
标注信息传递模块404，用于将所述2D图像的第一标注信息传递到3D视窗，并根据所述2D图像的第一标注信息，在所述3D图像上的相同位置生成对应的3D形式的第二标注信息；
标注数据保存模块405，用于获取用户的确认标注指令，保存当前的所述2D图像的标注数据。
优选的，还包括：
数据对齐模块，用于对所述2D图像和所述3D图像进行数据对齐处理。
优选的，数据对齐模块包括：
坐标位置获取单元，用于获取所述2D图像和所述3D图像中工件的坐标位置；
区域对应判断单元，用于判断所述2D图像和所述3D图像中相同的坐标位置是否对应同一区域；
坐标移动单元，用于当所述2D图像和所述3D图像中相同的坐标位置对应不同区域，则通过计算偏移位置，移动所述D图像和/或所述3D图像，使得所述2D图像和所述3D图像中相同的坐标位置对应同一区域。
优选的，3D图像获取模块包括：
文件名称获取单元，用于获取待标注的2D图像的文件名称；
3D图像检索单元，用于在所述待标注的2D图像所在文件夹中，检索与所述待标注的2D图像的文件名称相同的3D图像。
优选的，标注数据保存模块包括：
数据获取单元，用于获取确认标注指令所对应的标注数据，所述标注数据至少包括以下一项：标注轮廓边缘点位置、标注的类别；
数据保存单元，用于通过通用格式json文件保存所述标注数据，并将所述json文件保存到2D图像所在文件夹中。
优选的，还包括：
查看指令获取模块，用于获取用户对2D图像的查看指令；
json文件获取模块，用于获取所述待查看的2D图像对应的3D图像和对应的json文件；
同步显示模块，用于根据所述查看指令将所述2D图像和所述3D图像分别同时显示在2D视窗和3D视窗；
2D视窗标注渲染模块，用于根据所述json文件保存的标注数据，获取标注的形状和位置，将所述标注的形状和位置渲染在所述2D视窗的所述2D图像中；
3D视窗标注渲染模块，用于将所述标注数据传递给3D视窗，将所述标注的形状和位置渲染在所述3D视窗的所述3D图像中。
优选的，还包括：
图像展示指令获取单元，用于获取用户对于所述3D图像的图像展示指令，所述图像展示指令至少包括以下一种：旋转、翻转、缩放；
展示处理单元，用于根据所述图像展示指令对所述3D图像进行对应的展示处理。
本申请实施例还提供一种智能设备，包括：
至少一个存储器以及至少一个处理器；
所述存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如前所述的一种2D与3D图像协同标注的方法的步骤。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，
所述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实现如前所述的一种2D与3D图像协同标注的方法的步骤。
2D、3D数据的协同标注是数据标注越来越关注的领域之一，是利用3D数据的一个必然步骤。据统计，数据标注占人工智能任务时间的70％，提高3D标注的速度和准确度有助于提高人工智能任务的效率。
本发明提供的一种2D与3D图像协同标注的方法、装置、电子设备及存储介质，在2D图像上标注，3D图像上同步显示标注信息，其过程可以概况2D<＝>3D，传统的2D、3D数据标注是人眼观察3D数据后，调整2D的标注，其过程可以概况2D->3D->2D...。与传统的2D、3D数据标注相比，本发明的提供的一种2D与3D图像协同标注的方法，标注更快、标注更准确。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种2D与3D图像协同标注的方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取待标注的2D图像对应的3D图像；
将所述2D图像和所述3D图像分别显示在2D视窗和3D视窗；
获取用户对所述2D图像的标注指令，所述标注指令指示用户对所述2D图像添加了第一标注信息；所述第一标注信息至少包括以下一项：标注的位置、标注的形状、标注的颜色；
将所述2D图像的第一标注信息传递到3D视窗，并根据所述2D图像的第一标注信息，在所述3D图像上的相同位置生成对应的3D形式的第二标注信息；
获取用户的确认标注指令，保存当前的所述2D图像的标注数据。
2.根据权利要求1所述的一种2D与3D图像协同标注的方法，其特征在于，将所述2D图像和所述3D图像分别同时显示在2D视窗和3D视窗之前，还包括：
对所述2D图像和所述3D图像进行数据对齐处理。
3.根据权利要求2所述的一种2D与3D图像协同标注的方法，其特征在于，对所述2D图像和所述3D图像进行数据对齐处理，包括：
获取所述2D图像和所述3D图像中工件的坐标位置；
判断所述2D图像和所述3D图像中相同的坐标位置是否对应同一区域；
当所述2D图像和所述3D图像中相同的坐标位置对应不同区域，则通过计算偏移位置，移动所述D图像和/或所述3D图像，使得所述2D图像和所述3D图像中相同的坐标位置对应同一区域。
4.根据权利要求1所述的一种2D与3D图像协同标注的方法，其特征在于，获取待标注的2D图像对应的3D图像，包括：
获取待标注的2D图像的文件名称；
在所述待标注的2D图像所在文件夹中，检索与所述待标注的2D图像的文件名称相同的3D图像。
5.根据权利要求1所述的一种2D与3D图像协同标注的方法，其特征在于，获取用户的确认标注指令，保存当前的所述2D图像的标注数据，包括：
获取确认标注指令所对应的标注数据，所述标注数据至少包括以下一项：标注轮廓边缘点位置、标注的类别；
通过通用格式json文件保存所述标注数据，并将所述json文件保存到2D图像所在文件夹中。
6.根据权利要求5所述的一种2D与3D图像协同标注的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
获取用户对2D图像的查看指令；
获取所述待查看的2D图像对应的3D图像和对应的json文件；
根据所述查看指令将所述2D图像和所述3D图像分别同时显示在2D视窗和3D视窗；
根据所述json文件保存的标注数据，获取标注的形状和位置，将所述标注的形状和位置渲染在所述2D视窗的所述2D图像中；
将所述标注数据传递给3D视窗，将所述标注的形状和位置渲染在所述3D视窗的所述3D图像中。
7.根据权利要求1所述的一种2D与3D图像协同标注的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
获取用户对于所述3D图像的图像展示指令，所述图像展示指令至少包括以下一种：旋转、翻转、缩放；
根据所述图像展示指令对所述3D图像进行对应的展示处理。
8.一种2D与3D图像协同标注的装置，其特征在于，包括：
3D图像获取模块，用于获取待标注的2D图像对应的3D图像；
图像显示模块，用于将所述2D图像和所述3D图像分别显示在2D视窗和3D视窗；
标注指令获取模块，用于获取用户对所述2D图像的标注指令，所述标注指令指示用户对所述2D图像添加了第一标注信息；所述第一标注信息至少包括以下一项：标注的位置、标注的形状、标注的颜色；
标注信息传递模块，用于将所述2D图像的第一标注信息传递到3D视窗，并根据所述2D图像的第一标注信息，在所述3D图像上的相同位置生成对应的3D形式的第二标注信息；
标注数据保存模块，用于获取用户的确认标注指令，保存当前的所述2D图像的标注数据。
9.一种智能设备，其特征在于，包括：
至少一个存储器以及至少一个处理器；
所述存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如权利要求1-7任一所述的一种2D与3D图像协同标注的方法的步骤。
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有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一所述的一种2D与3D图像协同标注的方法的步骤。
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| CN202211328858.1A Pending CN115661305A (zh) | 2022-10-27 | 2022-10-27 | 2d与3d图像协同标注的方法、装置、电子设备及存储介质 |
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| Country | Link |
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| CN (1) | CN115661305A (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN102687177A (zh) * | 2009-11-02 | 2012-09-19 | 阿尔切奥公司 | 采用三维和二维数字图像的系统和方法 |
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| CN112560275A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-03-26 | 中设数字技术股份有限公司 | 一种二维三维实时联动在线图纸批注校审系统及方法 |
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-
2022
- 2022-10-27 CN CN202211328858.1A patent/CN115661305A/zh active Pending
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