CN116449391A - 一种基于3d点云的室内全景成像方法与系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于3D点云的室内全景成像方法及系统，包括：向预先建立连接的移动装置发送移动控制指令，以使所述移动装置响应所述移动控制指令在目标室内空间进行移动；其中，所述移动装置上装载有激光雷达；获取所述激光雷达在所述移动装置在所述目标室内空间进行移动的过程中、所采集的3D点云数据；对所述3D点云数据进行数据分析，得到多组具有对应关系的所述激光雷达的位姿数据以及与所述位姿数据相匹配的3D点云坐标数据；根据所述位姿数据，对各个3D点云坐标数据进行拼接，得到初始室内全景图像；根据预设的色彩参数，对所述初始室内全景图像进行色彩渲染，得到目标室内全景图像。本发明能够提高室内全景成像的智能化程度。

Description

一种基于3D点云的室内全景成像方法与系统

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，具体而言，涉及一种基于3D点云的室内全景成像方法与系统。

背景技术

目前，三维点云(3D point cloud)是按照规则格网排列的三维坐标点的数据集。与2D图像数据相比，3D点云数据中包含目标的距离、角度、速度等信息，不依靠于外界光照条件或目标本身的辐射特性。因此，3D点云被广泛应用于图像处理技术领域。

在实践中发现，在建筑设计的过程中，需要生成室内全景图像，用以展示室内装修渲染效果图，然而，现在的室内全景图像的生成需要人工在线下部署多个机位，拍摄多张图像，再基于这些图像进行仿真渲染，得到最终的室内装修效果全景图像。可见，这种室内全景成像方式存在着智能化程度较低的问题。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种基于3D点云的室内全景成像方法及系统，以至少提高室内全景成像的智能化程度。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种基于3D点云的室内全景成像方法，所述方法包括：向预先建立连接的移动装置发送移动控制指令，以使所述移动装置响应所述移动控制指令在目标室内空间进行移动；其中，所述移动装置上装载有激光雷达；获取所述激光雷达在所述移动装置在所述目标室内空间进行移动的过程中、所采集的3D点云数据；对所述3D点云数据进行数据分析，得到多组具有对应关系的所述激光雷达的位姿数据以及与所述位姿数据相匹配的3D点云坐标数据；根据所述位姿数据，对各个3D点云坐标数据进行拼接，得到初始室内全景图像；根据预设的色彩参数，对所述初始室内全景图像进行色彩渲染，得到目标室内全景图像。

进一步的，在得到所述目标室内全景图像之后，所述方法还包括：将所述目标室内全景图像导入预先设置的远端设计软件中，以通过所述远端设计软件基于所述目标室内全景图像生成室内装修效果全景图像；接收所述远端设计软件返回的所述室内装修效果全景图像；在显示界面中输出所述目标室内全景图像和所述室内装修效果全景图像。

进一步的，所述方法还包括：根据所述3D点云数据，确定所述目标室内空间对应的布局类别；基于所述布局类别和所述移动装置的历史移动轨迹，确定目标移动方向；基于所述目标移动方向，更新所述移动控制指令，以使所述移动装置响应更新后的所述移动控制指令向所述目标移动方向移动。

进一步的，根据所述位姿数据，对各个3D点云坐标数据进行拼接，得到初始室内全景图像，包括：基于所述布局类别，生成所述目标室内空间的模拟布局图；在所述模拟布局图中标记各个所述位姿数据对应的位置点，以及与每个所述位置点对应的所述3D点云坐标数据；对标记后的所述模拟布局图中的各个所述3D点云坐标数据进行点云配准，得到配准后的3D点云坐标数据集合；利用所述3D点云坐标数据集合进行三维重建，得到所述初始室内全景图像。

进一步的，所述根据预设的色彩参数，对所述初始室内全景图像进行色彩渲染，得到目标室内全景图像，包括：根据预设的色彩模式，确定所述色彩参数，其中，所述预设的色彩参数包含针对所述初始室内全景图像中每个3D点云区域的颜色渲染参数；对于所述初始室内全景图像中每个3D点云区域，按照该3D点云区域对应的颜色渲染参数，对该3D点云区域的图像部分进行色彩渲染，得到所述目标室内全景图像。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种基于3D点云的室内全景成像系统，包括：控制单元，用于向预先建立连接的移动装置发送移动控制指令，以使所述移动装置响应所述移动控制指令在目标室内空间进行移动；其中，所述移动装置上装载有激光雷达；数据获取单元，用于获取所述激光雷达在所述移动装置在所述目标室内空间进行移动的过程中、所采集的3D点云数据；数据分析单元，用于对所述3D点云数据进行数据分析，得到多组具有对应关系的所述激光雷达的位姿数据以及与所述位姿数据相匹配的3D点云坐标数据；数据拼接单元，用于根据所述位姿数据，对各个3D点云坐标数据进行拼接，得到初始室内全景图像；渲染单元，用于根据预设的色彩参数，对所述初始室内全景图像进行色彩渲染，得到目标室内全景图像。

进一步的，所述系统还包括：显示单元，用于在得到所述目标室内全景图像之后，将所述目标室内全景图像导入预先设置的远端设计软件中，以通过所述远端设计软件基于所述目标室内全景图像生成室内装修效果全景图像；接收所述远端设计软件返回的所述室内装修效果全景图像；在显示界面中输出所述目标室内全景图像和所述室内装修效果全景图像。

进一步的，所述控制单元还用于：根据所述3D点云数据，确定所述目标室内空间对应的布局类别；基于所述布局类别和所述移动装置的历史移动轨迹，确定目标移动方向；基于所述目标移动方向，更新所述移动控制指令，以使所述移动装置响应更新后的所述移动控制指令向所述目标移动方向移动。

进一步的，所述数据拼接单元具体用于：基于所述布局类别，生成所述目标室内空间的模拟布局图；在所述模拟布局图中标记各个所述位姿数据对应的位置点，以及与每个所述位置点对应的所述3D点云坐标数据；对标记后的所述模拟布局图中的各个所述3D点云坐标数据进行点云配准，得到配准后的3D点云坐标数据集合；利用所述3D点云坐标数据集合进行三维重建，得到所述初始室内全景图像。

进一步的，所述渲染单元具体用于：根据预设的色彩模式，确定所述色彩参数，其中，所述预设的色彩参数包含针对所述初始室内全景图像中每个3D点云区域的颜色渲染参数；对于所述初始室内全景图像中每个3D点云区域，按照该3D点云区域对应的颜色渲染参数，对该3D点云区域的图像部分进行色彩渲染，得到所述目标室内全景图像。

根据本发明实施例的又一方面，还提供了一种计算机可读的存储介质，该存储介质中存储有计算机程序，其中，该计算机程序被设置为运行时执行上述基于3D点云的室内全景成像方法。

根据本发明实施例的又一方面，还提供了一种电子装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，上述处理器通过计算机程序执行上述的基于3D点云的室内全景成像方法。

在本发明实施例中，向预先建立连接的移动装置发送移动控制指令，以使所述移动装置响应所述移动控制指令在目标室内空间进行移动；其中，所述移动装置上装载有激光雷达；获取所述激光雷达在所述移动装置在所述目标室内空间进行移动的过程中、所采集的3D点云数据；对所述3D点云数据进行数据分析，得到多组具有对应关系的所述激光雷达的位姿数据以及与所述位姿数据相匹配的3D点云坐标数据；根据所述位姿数据，对各个3D点云坐标数据进行拼接，得到初始室内全景图像；根据预设的色彩参数，对所述初始室内全景图像进行色彩渲染，得到目标室内全景图像。这一过程能够提高室内全景成像的智能化程度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种可选的基于3D点云的室内全景成像方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的另一种可选的基于3D点云的室内全景成像方法的流程图；

图3是根据本发明实施例的一种可选的基于3D点云的室内全景成像系统的结构示意图；

图4是根据本发明实施例的一种可选的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是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。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明实施例提供了一种可选的基于3D点云的室内全景成像方法，如图1所示，该基于3D点云的室内全景成像方法包括：

S101，向预先建立连接的移动装置发送移动控制指令，以使所述移动装置响应所述移动控制指令在目标室内空间进行移动；其中，所述移动装置上装载有激光雷达。

在本实施例中，执行主体可以为终端设备、服务器等电子设备，执行主体可以预先与装载有激光雷达的移动装置建立通信连接。之后，执行主体可以基于通信连接，向移动装置发送移动控制指令，以使移动装置响应移动控制指令在目标室内空间进行移动。并且，执行主体还可以基于通信连接，接收移动装置上装载的激光雷达返回的3D点云数据。

其中，移动控制指令可以指示移动装置的移动方向，还可以指示激光雷达进行激光扫描的姿态数据。移动装置可以响应移动控制指令，在目标室内空间朝着指定方向移动，以及控制调整装载于其上的激光雷达的姿态。

S102，获取所述激光雷达在所述移动装置在所述目标室内空间进行移动的过程中、所采集的3D点云数据。

在本实施例中，执行主体可以获取激光雷达实时传输的、上述移动装置在目标室内空间移动的过程中，激光雷达采集的3D点云数据。其中，3D点云数据可以为目标室内空间中各个位置点的3D点云坐标数据、激光反射强度数据。

S103，对所述3D点云数据进行数据分析，得到多组具有对应关系的所述激光雷达的位姿数据以及与所述位姿数据相匹配的3D点云坐标数据。

在本实施例中，执行主体在得到3D点云数据之后，可以基于激光反射强度数据，确定出目标室内空间中的隔档位置情况，从而生成目标室内空间对应的布局信息。例如，布局信息可以为目标室内空间包含3个子空间、3个子空间各自的大小情况、3个子空间的物理位置分布情况等，本实施例对此不做限定。同时，执行主体还可以对于3D点云数据中的3D点云坐标数据，将其与激光雷达采集时的位姿数据相关联，得到上述多组具有对应关系的所述激光雷达的位姿数据以及与所述位姿数据相匹配的3D点云坐标数据。

其中，对于每组激光雷达的位姿数据以及位姿数据相匹配的3D点云坐标数据，可以根据位姿数据，对3D点云坐标数据进行点云配准，得到点云配准后的3D点云坐标数据，将点云配准后的3D点云坐标数据用于后续的初始室内全景图像生成，从而提高初始室内全景图像生成的精准度。

可选的，执行主体可以对于目标室内空间中各个位置点，汇总位姿数据相同的位置点，对于每个位姿数据，确定与该位姿数据对应的多个3D点云坐标数据，再基于该位姿数据对3D点云坐标数据进行点云配准。

S104，根据所述位姿数据，对各个3D点云坐标数据进行拼接，得到初始室内全景图像。

在本实施例中，执行主体可以根据位姿数据，先对每个3D点云坐标数据进行点云配准，之后，基于对点云配准后的3D点云坐标数据进行拼接汇总，生成3D点云图像。对3D点云图像进行三维重建，得到初始室内全景图像。

S105，根据预设的色彩参数，对所述初始室内全景图像进行色彩渲染，得到目标室内全景图像。

在本实施例中，上述初始室内全景图像可以为未经色彩渲染的图像。可以理解，本发明实施例中使用激光雷达来采集3D点云数据，能够利用采集的激光反射强度数据识别室内中的隔档，便于后续的布局生成。但是，由于激光雷达所识别的点云数据中通常不包含色彩数据、且本实施例的应用场景在于室内设计仿真，因而所需的色彩并非目标室内空间的原始色彩，而是便于后续进行室内装修设计的色彩基调。对此，执行主体可以获取预设的、后续进行室内装修设计所需要的色彩参数，对初始室内全景图像进行色彩渲染，得到最终的目标室内全景图像。

在本发明实施例中，向预先建立连接的移动装置发送移动控制指令，以使所述移动装置响应所述移动控制指令在目标室内空间进行移动；其中，所述移动装置上装载有激光雷达；获取所述激光雷达在所述移动装置在所述目标室内空间进行移动的过程中、所采集的3D点云数据；对所述3D点云数据进行数据分析，得到多组具有对应关系的所述激光雷达的位姿数据以及与所述位姿数据相匹配的3D点云坐标数据；根据所述位姿数据，对各个3D点云坐标数据进行拼接，得到初始室内全景图像；根据预设的色彩参数，对所述初始室内全景图像进行色彩渲染，得到目标室内全景图像。这一过程能够提高室内全景成像的智能化程度。

进一步的，本发明实施例提供了另一种可选的基于3D点云的室内全景成像方法，如图2所示，该基于3D点云的室内全景成像方法包括：

S201，向预先建立连接的移动装置发送移动控制指令，以使所述移动装置响应所述移动控制指令在目标室内空间进行移动；其中，所述移动装置上装载有激光雷达。

在本实施例中，执行主体可以为终端设备、服务器等电子设备，执行主体可以预先与装载有激光雷达的移动装置建立通信连接。之后，执行主体可以基于通信连接，向移动装置发送移动控制指令，以使移动装置响应移动控制指令在目标室内空间进行移动。并且，执行主体还可以基于通信连接，接收移动装置上装载的激光雷达返回的3D点云数据。

其中，移动控制指令可以指示移动装置的移动方向，还可以指示激光雷达进行激光扫描的姿态数据。移动装置可以响应移动控制指令，在目标室内空间朝着指定方向移动，以及控制调整装载于其上的激光雷达的姿态。

S202，获取所述激光雷达在所述移动装置在所述目标室内空间进行移动的过程中、所采集的3D点云数据。

在本实施例中，执行主体可以获取激光雷达实时传输的、上述移动装置在目标室内空间移动的过程中，激光雷达采集的3D点云数据。其中，3D点云数据可以为目标室内空间中各个位置点的3D点云坐标数据、激光反射强度数据。

作为一种可选的实施方式，还可以执行以下步骤：根据所述3D点云数据，确定所述目标室内空间对应的布局类别；基于所述布局类别和所述移动装置的历史移动轨迹，确定目标移动方向；基于所述目标移动方向，更新所述移动控制指令，以使所述移动装置响应更新后的所述移动控制指令向所述目标移动方向移动。

在本实施方式中，执行主体在得到3D点云数据之后，可以根据上述激光反射强度数据识别室内中的隔档所在位置，基于隔档位置确定相对应的目标室内空间对应的布局类别。这里的布局类别可以为执行主体中预先存储的各类布局方式，指示室内空间中的子空间布局情况。之后，执行主体还可以获取移动装置的历史移动轨迹。可以理解，移动装置上的激光雷达在移动装置的移动过程中不断采集3D点云数据。因而根据历史移动轨迹，可以确定出已采集3D点云数据的位置点。之后，结合布局类别，可以确定出目标室内空间中哪些子空间已完成点云数据采集，在移动装置当前所处的子空间已完成点云数据采集的情况下，此时的目标移动方向可以为未完成点云数据采集、且距离当前所处的子空间的距离最近的子空间所处位置对应的移动方向。之后，执行主体可以基于目标移动方向，更新移动控制指令，以使移动装置基于不断更新的移动控制指令遍历目标室内空间中的各个子空间。

S203，对所述3D点云数据进行数据分析，得到多组具有对应关系的所述激光雷达的位姿数据以及与所述位姿数据相匹配的3D点云坐标数据。

在本实施例中，执行主体在得到3D点云数据之后，可以基于激光反射强度数据，确定出目标室内空间中的隔档位置情况，从而生成目标室内空间对应的布局信息。例如，布局信息可以为目标室内空间包含3个子空间、3个子空间各自的大小情况、3个子空间的物理位置分布情况等，本实施例对此不做限定。同时，执行主体还可以对于3D点云数据中的3D点云坐标数据，将其与激光雷达采集时的位姿数据相关联，得到上述多组具有对应关系的所述激光雷达的位姿数据以及与所述位姿数据相匹配的3D点云坐标数据。

其中，对于每组激光雷达的位姿数据以及位姿数据相匹配的3D点云坐标数据，可以根据位姿数据，对3D点云坐标数据进行点云配准，得到点云配准后的3D点云坐标数据，将点云配准后的3D点云坐标数据用于后续的初始室内全景图像生成，从而提高初始室内全景图像生成的精准度。

可选的，执行主体可以对于目标室内空间中各个位置点，汇总位姿数据相同的位置点，对于每个位姿数据，确定与该位姿数据对应的多个3D点云坐标数据，再基于该位姿数据对3D点云坐标数据进行点云配准。

S204，基于所述布局类别，生成所述目标室内空间的模拟布局图。

在本实施例中，执行主体可以生成与布局类别相匹配的、目标室内空间的模拟布局图。这里的模拟布局图可以包含目标室内空间中各个子空间的分布情况。

S205，在所述模拟布局图中标记各个所述位姿数据对应的位置点，以及与每个所述位置点对应的所述3D点云坐标数据。

在本实施例中，执行主体可以根据各个位姿数据中的位置坐标，确定出各个位置点，并标记每个位置点对应的激光雷达的姿态数据以及在该位置点以该姿态数据指示的姿态采集得到的3D点云坐标数据。

S206，对标记后的所述模拟布局图中的各个所述3D点云坐标数据进行点云配准，得到配准后的3D点云坐标数据集合。

在本实施例中，执行主体可以对模拟布局图中的每个3D点云坐标数据进行点云配准，得到配准后的多个3D点云坐标数据，得到上述配准后的3D点云坐标数据集合。

S207，利用所述3D点云坐标数据集合进行三维重建，得到所述初始室内全景图像。

在本实施例中，执行主体可以根据位姿数据，先对每个3D点云坐标数据进行点云配准，之后，基于对点云配准后的3D点云坐标数据进行拼接汇总，生成3D点云图像。对3D点云图像进行三维重建，得到初始室内全景图像。

S208，根据预设的色彩参数，对所述初始室内全景图像进行色彩渲染，得到目标室内全景图像。

在本实施例中，上述初始室内全景图像可以为未经色彩渲染的图像。可以理解，本发明实施例中使用激光雷达来采集3D点云数据，能够利用采集的激光反射强度数据识别室内中的隔档，便于后续的布局生成。但是，由于激光雷达所识别的点云数据中通常不包含色彩数据、且本实施例的应用场景在于室内设计仿真，因而所需的色彩并非目标室内空间的原始色彩，而是便于后续进行室内装修设计的色彩基调。对此，执行主体可以获取预设的、后续进行室内装修设计所需要的色彩参数，对初始室内全景图像进行色彩渲染，得到最终的目标室内全景图像。

作为一种可选的实施方式，所述根据预设的色彩参数，对所述初始室内全景图像进行色彩渲染，得到目标室内全景图像，包括：根据预设的色彩模式，确定所述色彩参数，其中，所述预设的色彩参数包含针对所述初始室内全景图像中每个3D点云区域的颜色渲染参数；对于所述初始室内全景图像中每个3D点云区域，按照该3D点云区域对应的颜色渲染参数，对该3D点云区域的图像部分进行色彩渲染，得到所述目标室内全景图像。

在本实施方式中，执行主体可以先确定与室内装修需求相匹配的色彩模式，其中，色彩模式可以包括白色模式、浅黄色模式、原木色彩模式等。之后，执行主体可以可以确定与色彩模式相匹配的色彩参数。其中，色彩参数用于将初始室内全景图像中渲染成与色彩参数相匹配的目标室内全景图像。

S209，将所述目标室内全景图像导入预先设置的远端设计软件中，以通过所述远端设计软件基于所述目标室内全景图像生成室内装修效果全景图像。

在本实施例中，执行主体可以与安装远端设计软件的终端设备建立连接，并将目标室内全景图像导入预先设置的远端设计软件中，以使远端设计软件在目标室内全景图像的基础上引入装修参数，生成室内装修效果全景图像。这里的装修参数可以由远端设计软件的工作人员输入。

S210，接收所述远端设计软件返回的所述室内装修效果全景图像。

在本实施例中，执行主体还可以接收远端设计软件返回的室内装修效果全景图像。

S211，在显示界面中输出所述目标室内全景图像和所述室内装修效果全景图像。

在本实施例中，执行主体可以在显示界面的指定区域输出所述目标室内全景图像和所述室内装修效果全景图像，以使用户直观地了解到装修前后的对比图。

举例而言，在室内装修设计的应用场景中，可以在需要进行室内装修设计的目标室内空间放入移动装置，并通过控制终端与该移动装置建立连接，控制该移动装置遍历目标室内空间中的各个子空间，并获取每个子空间中各位置点的3D点云数据。通过解析3D点云数据能够得到目标室内空间中的隔档位置情况，进一步确定目标室内空间的布局类别。再基于布局类别初步生成模拟布局图，在模拟布局图中标记位置点、激光雷达的姿态数据、3D点云坐标数据。再利用激光雷达的姿态数据，对3D点云坐标数据进行点云配准，并对点云配准后的3D点云坐标数据进行三维重建，得到初始室内全景图像。之后，再根据需要进行室内装修设计的设计风格对应的色彩模式，确定色彩参数。根据色彩参数分区域地对初始室内全景图像中的相应区域进行色彩渲染，得到最终的目标室内全景图像。并将目标室内全景图像输出给远端设计软件生成室内装修效果全景图，之后可以将室内装修效果全景图和目标室内全景图像对比显示输出在控制终端中。这一过程中能够通过控制移动装置采集3D点云数据，替代人工到达现场设置图像采集点，更加智能化。并且，还可以基于与装载远端设计软件的终端建立连接，将效果显示端与装修设计端解耦，管理更加智能化。以及，通过生成模拟布局图，并在模拟布局图上标记位置点的姿态数据和3D点云坐标数据，便于数据存档，以及错误数据的溯源问题。以及，基于装修风格设置色彩模式，进行色彩渲染得到目标室内全景图像，进一步提升了目标室内全景图像的智能化程度，所得到的目标室内全景图像更能满足用户的实际使用需求。

在本发明实施例中，向预先建立连接的移动装置发送移动控制指令，以使所述移动装置响应所述移动控制指令在目标室内空间进行移动；其中，所述移动装置上装载有激光雷达；获取所述激光雷达在所述移动装置在所述目标室内空间进行移动的过程中、所采集的3D点云数据；对所述3D点云数据进行数据分析，得到多组具有对应关系的所述激光雷达的位姿数据以及与所述位姿数据相匹配的3D点云坐标数据；根据所述位姿数据，对各个3D点云坐标数据进行拼接，得到初始室内全景图像；根据预设的色彩参数，对所述初始室内全景图像进行色彩渲染，得到目标室内全景图像。这一过程能够提高室内全景成像的智能化程度。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

进一步的，本发明实施例提供了一种可选的基于3D点云的室内全景成像系统，如图3所示，该基于3D点云的室内全景成像系统包括：

控制单元301，用于向预先建立连接的移动装置发送移动控制指令，以使所述移动装置响应所述移动控制指令在目标室内空间进行移动；其中，所述移动装置上装载有激光雷达；

数据获取单元302，用于获取所述激光雷达在所述移动装置在所述目标室内空间进行移动的过程中、所采集的3D点云数据；

数据分析单元303，用于对所述3D点云数据进行数据分析，得到多组具有对应关系的所述激光雷达的位姿数据以及与所述位姿数据相匹配的3D点云坐标数据；

数据拼接单元304，用于根据所述位姿数据，对各个3D点云坐标数据进行拼接，得到初始室内全景图像；

渲染单元305，用于根据预设的色彩参数，对所述初始室内全景图像进行色彩渲染，得到目标室内全景图像。

进一步的，所述系统还包括：显示单元，用于在得到所述目标室内全景图像之后，将所述目标室内全景图像导入预先设置的远端设计软件中，以通过所述远端设计软件基于所述目标室内全景图像生成室内装修效果全景图像；接收所述远端设计软件返回的所述室内装修效果全景图像；在显示界面中输出所述目标室内全景图像和所述室内装修效果全景图像。

进一步的，所述控制单元301还用于：根据所述3D点云数据，确定所述目标室内空间对应的布局类别；基于所述布局类别和所述移动装置的历史移动轨迹，确定目标移动方向；基于所述目标移动方向，更新所述移动控制指令，以使所述移动装置响应更新后的所述移动控制指令向所述目标移动方向移动。

进一步的，所述数据拼接单元304具体用于：基于所述布局类别，生成所述目标室内空间的模拟布局图；在所述模拟布局图中标记各个所述位姿数据对应的位置点，以及与每个所述位置点对应的所述3D点云坐标数据；对标记后的所述模拟布局图中的各个所述3D点云坐标数据进行点云配准，得到配准后的3D点云坐标数据集合；利用所述3D点云坐标数据集合进行三维重建，得到所述初始室内全景图像。

进一步的，所述渲染单元305具体用于：根据预设的色彩模式，确定所述色彩参数，其中，所述预设的色彩参数包含针对所述初始室内全景图像中每个3D点云区域的颜色渲染参数；对于所述初始室内全景图像中每个3D点云区域，按照该3D点云区域对应的颜色渲染参数，对该3D点云区域的图像部分进行色彩渲染，得到所述目标室内全景图像。

在本发明实施例中，向预先建立连接的移动装置发送移动控制指令，以使所述移动装置响应所述移动控制指令在目标室内空间进行移动；其中，所述移动装置上装载有激光雷达；获取所述激光雷达在所述移动装置在所述目标室内空间进行移动的过程中、所采集的3D点云数据；对所述3D点云数据进行数据分析，得到多组具有对应关系的所述激光雷达的位姿数据以及与所述位姿数据相匹配的3D点云坐标数据；根据所述位姿数据，对各个3D点云坐标数据进行拼接，得到初始室内全景图像；根据预设的色彩参数，对所述初始室内全景图像进行色彩渲染，得到目标室内全景图像。这一过程能够提高室内全景成像的智能化程度。

进一步的，根据本发明实施例的又一个方面，还提供了一种用于实施上述基于3D点云的室内全景成像方法的电子设备，如图4所示，该电子设备包括存储器402和处理器404，该存储器402中存储有计算机程序，该处理器404被设置为通过计算机程序执行上述任一项方法实施例中的步骤。

可选地，在本实施例中，上述电子设备可以位于计算机网络的多个网络设备中的至少一个网络设备。

可选地，在本实施例中，上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤：

S1，向预先建立连接的移动装置发送移动控制指令，以使所述移动装置响应所述移动控制指令在目标室内空间进行移动；其中，所述移动装置上装载有激光雷达；

S2，获取所述激光雷达在所述移动装置在所述目标室内空间进行移动的过程中、所采集的3D点云数据；

S3，对所述3D点云数据进行数据分析，得到多组具有对应关系的所述激光雷达的位姿数据以及与所述位姿数据相匹配的3D点云坐标数据；

S4，根据所述位姿数据，对各个3D点云坐标数据进行拼接，得到初始室内全景图像；

S5，根据预设的色彩参数，对所述初始室内全景图像进行色彩渲染，得到目标室内全景图像。

可选地，本领域普通技术人员可以理解，图4所示的结构仅为示意，电子设备也可以是智能手机(如Android手机、iOS手机等)、平板电脑、掌上电脑以及移动互联网设备(Mobile Internet Devices，MID)、PAD等终端设备。图4其并不对上述电子设备的结构造成限定。例如，电子设备还可包括比图4中所示更多或者更少的组件(如网络接口等)，或者具有与图4所示不同的配置。

其中，存储器402可用于存储软件程序以及模块，如本发明实施例中的基于3D点云的室内全景成像方法对应的程序指令/模块，处理器404通过运行存储在存储器402内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的基于3D点云的室内全景成像方法。存储器402可包括高速随机存储器，还可以包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器402可进一步包括相对于处理器404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。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。其中，存储器402具体可以但不限于用于存储操作指令等信息。作为一种示例，如图4所示，上述存储器402中可以但不限于包括上述装置中的各个模块。

可选地，上述的传输装置406用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括有线网络及无线网络。在一个实例中，传输装置406包括一个网络适配器(Network Interface Controller，NIC)，其可通过网线与其他网络设备与路由器相连从而可与互联网或局域网进行通讯。在一个实例中，传输装置406为射频(Radio Frequency，RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。

此外，上述电子设备还包括：显示器408和连接总线410。

根据本发明的实施例的又一方面，还提供了一种存储介质，该存储介质中存储有计算机程序，其中，该计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的计算机程序：

S1，向预先建立连接的移动装置发送移动控制指令，以使所述移动装置响应所述移动控制指令在目标室内空间进行移动；其中，所述移动装置上装载有激光雷达；

S2，获取所述激光雷达在所述移动装置在所述目标室内空间进行移动的过程中、所采集的3D点云数据；

S3，对所述3D点云数据进行数据分析，得到多组具有对应关系的所述激光雷达的位姿数据以及与所述位姿数据相匹配的3D点云坐标数据；

S4，根据所述位姿数据，对各个3D点云坐标数据进行拼接，得到初始室内全景图像；

S5，根据预设的色彩参数，对所述初始室内全景图像进行色彩渲染，得到目标室内全景图像。

可选地，在本实施例中，本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令终端设备相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：闪存盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取器(Random Access Memory，RAM)、磁盘或光盘等。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

上述实施例中的集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在上述计算机可读取的存储介质中。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或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在存储介质中，包括若干指令用以使得一台或多台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的客户端，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

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，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于3D点云的室内全景成像方法，其特征在于，包括：

向预先建立连接的移动装置发送移动控制指令，以使所述移动装置响应所述移动控制指令在目标室内空间进行移动；其中，所述移动装置上装载有激光雷达；

获取所述激光雷达在所述移动装置在所述目标室内空间进行移动的过程中、所采集的3D点云数据；

对所述3D点云数据进行数据分析，得到多组具有对应关系的所述激光雷达的位姿数据以及与所述位姿数据相匹配的3D点云坐标数据；

根据所述位姿数据，对各个3D点云坐标数据进行拼接，得到初始室内全景图像；

根据预设的色彩参数，对所述初始室内全景图像进行色彩渲染，得到目标室内全景图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在得到所述目标室内全景图像之后，所述方法还包括：

将所述目标室内全景图像导入预先设置的远端设计软件中，以通过所述远端设计软件基于所述目标室内全景图像生成室内装修效果全景图像；

接收所述远端设计软件返回的所述室内装修效果全景图像；

在显示界面中输出所述目标室内全景图像和所述室内装修效果全景图像。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述3D点云数据，确定所述目标室内空间对应的布局类别；

基于所述布局类别和所述移动装置的历史移动轨迹，确定目标移动方向；

基于所述目标移动方向，更新所述移动控制指令，以使所述移动装置响应更新后的所述移动控制指令向所述目标移动方向移动。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述位姿数据，对各个3D点云坐标数据进行拼接，得到初始室内全景图像，包括：

基于所述布局类别，生成所述目标室内空间的模拟布局图；

在所述模拟布局图中标记各个所述位姿数据对应的位置点，以及与每个所述位置点对应的所述3D点云坐标数据；

对标记后的所述模拟布局图中的各个所述3D点云坐标数据进行点云配准，得到配准后的3D点云坐标数据集合；

利用所述3D点云坐标数据集合进行三维重建，得到所述初始室内全景图像。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预设的色彩参数，对所述初始室内全景图像进行色彩渲染，得到目标室内全景图像，包括：

根据预设的色彩模式，确定所述色彩参数，其中，所述预设的色彩参数包含针对所述初始室内全景图像中每个3D点云区域的颜色渲染参数；

对于所述初始室内全景图像中每个3D点云区域，按照该3D点云区域对应的颜色渲染参数，对该3D点云区域的图像部分进行色彩渲染，得到所述目标室内全景图像。

6.一种基于3D点云的室内全景成像系统，其特征在于，包括：

控制单元，用于向预先建立连接的移动装置发送移动控制指令，以使所述移动装置响应所述移动控制指令在目标室内空间进行移动；其中，所述移动装置上装载有激光雷达；

数据获取单元，用于获取所述激光雷达在所述移动装置在所述目标室内空间进行移动的过程中、所采集的3D点云数据；

数据分析单元，用于对所述3D点云数据进行数据分析，得到多组具有对应关系的所述激光雷达的位姿数据以及与所述位姿数据相匹配的3D点云坐标数据；

数据拼接单元，用于根据所述位姿数据，对各个3D点云坐标数据进行拼接，得到初始室内全景图像；

渲染单元，用于根据预设的色彩参数，对所述初始室内全景图像进行色彩渲染，得到目标室内全景图像。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

显示单元，用于在得到所述目标室内全景图像之后，将所述目标室内全景图像导入预先设置的远端设计软件中，以通过所述远端设计软件基于所述目标室内全景图像生成室内装修效果全景图像；接收所述远端设计软件返回的所述室内装修效果全景图像；在显示界面中输出所述目标室内全景图像和所述室内装修效果全景图像。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述控制单元还用于：

根据所述3D点云数据，确定所述目标室内空间对应的布局类别；

基于所述布局类别和所述移动装置的历史移动轨迹，确定目标移动方向；

基于所述目标移动方向，更新所述移动控制指令，以使所述移动装置响应更新后的所述移动控制指令向所述目标移动方向移动。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述数据拼接单元具体用于：

基于所述布局类别，生成所述目标室内空间的模拟布局图；

在所述模拟布局图中标记各个所述位姿数据对应的位置点，以及与每个所述位置点对应的所述3D点云坐标数据；

对标记后的所述模拟布局图中的各个所述3D点云坐标数据进行点云配准，得到配准后的3D点云坐标数据集合；

利用所述3D点云坐标数据集合进行三维重建，得到所述初始室内全景图像。

10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述渲染单元具体用于：

根据预设的色彩模式，确定所述色彩参数，其中，所述预设的色彩参数包含针对所述初始室内全景图像中每个3D点云区域的颜色渲染参数；

对于所述初始室内全景图像中每个3D点云区域，按照该3D点云区域对应的颜色渲染参数，对该3D点云区域的图像部分进行色彩渲染，得到所述目标室内全景图像。