CN117011458A - 三维场景模型重构方法、系统、电子设备及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及三维模型技术领域，公开了一种三维场景模型重构方法、系统、电子设备及可读存储介质，该方法通过将原始场景模型中的三维环境元素投影在预设平面模型，得到平面投影元素，并设置各平面投影元素对应的元素优先级，若平面投影元素中存在重叠元素对，根据元素优先级确定待移动元素，并通过移动待移动元素分离重叠元素对中的两个平面投影元素，直到所有平面投影元素之间均不存在重叠区域，进而将平面投影元素再转换为三维模型，得到重构场景模型，从而避免三维场景模型中出现元素重叠，提高场景模型中环境元素的展示准确性，为用户提供准确参考和指引。

Description

三维场景模型重构方法、系统、电子设备及可读存储介质

技术领域

本发明涉及三维模型技术领域，尤其涉及一种三维场景模型重构方法、系统、电子设备及可读存储介质。

背景技术

目前，将外界场景以三维模型展示在车载显示(例如中控台、仪表盘等)上已经成为很多智能驾驶车辆的的基础功能配置，例如，将道路边界、环境物体的类型、大小、方位、运动趋势、对本车的威胁程度等进行展示，以向用户提供外界环境参考，除非是严重碰撞、货物堆叠等场景，车辆目标、行人目标、护栏等道路边界之间是不会发生重叠或相互嵌入现象的问题。

但是，外界场景模型在以下三种情况下会造成环境对象重叠：

第一、传感系统本身的性能限制、受探测条件(如光照条件差、雨水、降雪)限制、遮挡等条件限制，传感系统提供的道路边界、目标方位、尺寸、类型等检测数据有一定偏差；

第二、在部分厂商的显示策略中，为稳定目标类型和尺寸的显示效果，根据目标类型选取固定比例的3D模型，所选3D模型在显示世界下的相对大小和尺寸比例，与实际场景中不匹配；

第三、在三维视觉效果中，因渲染性能或渲染策略等，未对光影等效果处理好，在一定视角和场景下，用户的视觉效果将感受物体的显示有重叠现象。

基于上述原因造成场景模型中的环境对象重叠，使得外界场景模型中环境元素的展示准确性较低，无法为用户提供外界环境参考。

发明内容

为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明公开了一种三维场景模型重构方法、系统、电子设备及可读存储介质，以提高场景模型中环境元素的展示准确性。

本发明提供了一种三维场景模型重构方法，包括：获取原始场景模型，所述原始场景模型包括多个三维环境元素；将各所述三维环境元素投影在预设平面模型中，得到各所述三维环境元素对应的平面投影元素；设置各所述平面投影元素对应的元素优先级，并将具有重叠区域的两个平面投影元素作为一重叠元素对；若所述平面投影元素中存在重叠元素对，则根据所述元素优先级从所述重叠元素对的两个平面投影元素中确定一待移动元素，并通过移动所述待移动元素将所述重叠元素对中的两个平面投影元素进行分离，直到所有平面投影元素之间均不存在重叠区域；根据所述三维环境元素和所述平面投影元素之间的对应关系将所述平面投影元素转换为三维模型，得到所述原始场景模型对应的重构场景模型。

可选地，获取原始场景模型，包括：通过目标车辆采集预设范围内的周围环境信息，所述环境信息包括障碍对象和车辆行驶边界；根据所述目标车辆和所述周围环境信息建立三维模型，得到原始场景模型，其中，将所述目标车辆对应的主体模型元素、所述障碍对象对应的障碍模型元素、所述车辆行驶边界对应的边界模型元素作为所述原始场景模型的三维环境元素。

可选地，获取原始场景模型之后，将各所述三维环境元素投影在预设平面模型中，得到各所述三维环境元素对应的平面投影元素之前，所述方法还包括：预先设置虚拟模型元素，其中，所述虚拟模型元素包括虚拟障碍元素和/或虚拟边界元素；若所述虚拟模型元素包括虚拟障碍元素，则将所述虚拟障碍元素作为新的障碍模型元素加入所述原始场景模型中；若所述虚拟模型元素包括虚拟边界元素，则将所述虚拟边界元素作为新的边界模型元素加入所述原始场景模型中。

可选地，将各所述三维环境元素投影在预设平面模型中，得到各所述三维环境元素对应的平面投影元素，包括：预先设置一个或多个投影角度；根据各所述投影角度将所述三维环境元素投影在预设平面模型中，得到各所述投影角度对应的平面投影元素，其中，所述平面投影元素包括所述主体模型元素对应的主体平面元素、所述障碍模型元素对应的障碍平面元素、所述边界模型元素对应的边界平面元素。

可选地，将各所述三维环境元素投影在预设平面模型中，得到各所述三维环境元素对应的平面投影元素之后，将具有重叠区域的两个平面投影元素作为一重叠元素对之前，所述方法还包括：将任一边界平面元素作为参考边界，并将任一障碍平面元素作为待判定障碍；若所述主体平面元素的中心点、所述待判定障碍的中心点分别位于所述参考边界的两侧，则从所述平面投影元素中删除所述待判定障碍。

可选地，设置各所述平面投影元素对应的元素优先级，包括以下至少一种：预先设置各所述三维环境元素对应的元素优先级，其中，所述主体模型元素对应的元素优先级高于所述边界模型元素对应的元素优先级，所述边界模型元素对应的元素优先级高于所述障碍模型元素对应的元素优先级；根据所述平面投影元素的投影面积、所述平面投影元素与所述主体平面元素之间的相对距离、所述平面投影元素的预设优先级指标进行计算，得到各所述平面投影元素对应的元素优先级。

可选地，通过以下公式确定平面投影元素对应的元素优先级：其中，E_i为第i个平面投影元素对应的元素优先级，S_i为第i个平面投影元素的投影面积，R_i为第i个平面投影元素与主体平面元素之间的相对距离，α_i为第i个平面投影元素的预设优先级指标，ω_S、ω_R分别为预设权重系数。

可选地，平面投影元素与主体平面元素之间的相对距离包括以下任意一种：所述平面投影元素的中心点到所述主体平面元素的中心点的距离；所述平面投影元素与所述主体平面元素之间的最短距离；所述平面投影元素的中心点到所述主体平面元素的任意边的最短距离。

可选地，根据所述元素优先级从所述重叠元素对的两个平面投影元素中确定一待移动元素，包括：将所述重叠元素对中两个平面投影元素的元素优先级进行比较，基于比较结果将所述重叠元素对的两个平面投影元素分别确定为第一元素和第二元素，其中，所述第一元素的元素优先级高于所述第二元素的元素优先级；将所述第二元素确定为待移动元素。

可选地，通过移动所述待移动元素将所述重叠元素对中的两个平面投影元素进行分离，包括：根据预设移动步长将所述待移动元素向预设移动方向进行移动；若检测到所述待移动元素移动之后，则确定所述重叠元素对中的两个平面投影元素之间的当前重叠状态，其中，所述当前重叠状态包括依然重叠或不再重叠；若所述当前重叠状态包括依然重叠，则再次根据预设移动步长将所述待移动元素向预设移动方向进行移动。

可选地，通过以下任一方法确定预设移动方向：将所述第二元素的中心点作为原点建立笛卡尔坐标系，并根据所述笛卡尔坐标系的横轴确定预设移动方向，其中，所述预设移动方向包括所述笛卡尔坐标系的横轴正方向或所述笛卡尔坐标系的横轴负方向；若所述重叠元素对的两个平面投影元素均为障碍平面元素，则将从第一中心点指向第二中心点的方向确定为预设移动方向，其中，所述第一中心点为所述第一元素的中心点，所述第二中心点为所述第二元素的中心点；若所述重叠元素对的两个平面投影元素分别为障碍平面元素和边界平面元素，则过所述障碍平面元素的中心点建立所述边界平面元素的垂线，根据所述垂线确定预设移动方向，其中，所述预设移动方向沿着所述垂线并且从所述第一元素指向所述第二元素。

可选地，将各所述三维环境元素投影在预设平面模型中，得到各所述三维环境元素对应的平面投影元素之后，将具有重叠区域的两个平面投影元素作为一重叠元素对之前，所述方法还包括：预先设置各所述三维环境元素对应的间隔调整参数；根据所述平面投影元素对应的间隔调整参数将所述平面投影元素基于间隔参考点进行扩大或缩小，其中，所述间隔参考点包括所述平面投影元素的中心点。

可选地，根据所述元素优先级从所述重叠元素对的两个平面投影元素中确定一待移动元素之后，通过移动所述待移动元素将所述重叠元素对中的两个平面投影元素进行分离之前，所述方法还包括：测量所述重叠元素对中两个平面投影元素的中心点之间的距离，得到重叠参考距离，并根据所述重叠元素对的两个平面投影元素确定最小特征尺寸；根据所述重叠参考距离和所述最小特征尺寸进行计算，得到重叠距离占比；若所述重叠距离占比大于或等于预设的距离占比阈值，则从所述平面投影元素中删除所述待移动元素。

可选地，根据所述元素优先级从所述重叠元素对的两个平面投影元素中确定一待移动元素之后，通过移动所述待移动元素将所述重叠元素对中的两个平面投影元素进行分离之前，所述方法还包括：获取所述重叠元素对对应的重叠区域面积；将所述重叠元素对中两个平面投影元素的投影面积进行比较，根据比较结果从所述投影面积中选择一投影面积作为参考面积；根据所述参考面积、所述重叠区域面积进行计算，得到重叠面积占比；若所述重叠面积占比大于或等于预设的面积占比阈值，则从所述平面投影元素中删除所述待移动元素。

本发明提供了一种三维场景模型重构系统，包括：获取模块，用于获取原始场景模型，所述原始场景模型包括多个三维环境元素；投影模块，用于将各所述三维环境元素投影在预设平面模型中，得到各所述三维环境元素对应的平面投影元素；设置模块，用于设置各所述平面投影元素对应的元素优先级，并将具有重叠区域的两个平面投影元素作为一重叠元素对分离模块，用于若所述平面投影元素中存在重叠元素对，则根据所述元素优先级从所述重叠元素对的两个平面投影元素中确定一待移动元素，并通过移动所述待移动元素将所述重叠元素对中的两个平面投影元素进行分离，直到所有平面投影元素之间均不存在重叠区域；转换模块，用于根据所述三维环境元素和所述平面投影元素之间的对应关系将所述平面投影元素转换为三维模型，得到所述原始场景模型对应的重构场景模型。

本发明提供了一种电子设备，包括：处理器及存储器；所述存储器用于存储计算机程序所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述电子设备执行上述的方法。

本发明提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序：所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法。

本发明的有益效果：

通过将原始场景模型中的三维环境元素投影在预设平面模型，得到平面投影元素，并设置各平面投影元素对应的元素优先级，若平面投影元素中存在重叠元素对，根据元素优先级确定待移动元素，并通过移动待移动元素分离重叠元素对中的两个平面投影元素，直到所有平面投影元素之间均不存在重叠区域，进而将平面投影元素再转换为三维模型，得到重构场景模型。这样，将三维的原始及场景模型投影在了二维的预设平面模型中，并根据元素优先级确定待移动元素，从而分离相互重叠的平面投影元素，再重新转换为三维模型，从而避免三维场景模型中出现元素重叠，提高场景模型中环境元素的展示准确性，为用户提供准确参考和指引。

附图说明

图1是本发明实施例中一个三维场景模型重构方法的流程示意图；

图2是本发明实施例中一个原始场景模型的结构示意图；

图3是本发明实施例中一个投影后的预设平面模型的结构示意图；

图4是本发明实施例中一个用于平面投影元素的投影边界调整方法的示意图；

图5是本发明实施例中一个用于待判定障碍的方位判定方法的示意图；

图6是本发明实施例中一个用于平面投影元素对应的元素优先级计算方法的示意图；

图7是本发明实施例中一个重叠元素对中两个平面投影元素之间的重叠区域面积的示意图；

图8是本发明实施例中一个根据预设移动方向移动待移动元素的示意图；

图9是本发明实施例中另一个根据预设移动方向移动待移动元素的示意图；

图10是本发明实施例中另一个根据预设移动方向移动待移动元素的示意图；

图11是本发明实施例中另一个根据预设移动方向移动待移动元素的示意图；

图12是本发明实施例中一个三维场景模型重构系统的结构示意图；

图13是本发明实施例中一个电子设备的结构示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的子样本可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

在下文描述中，探讨了大量细节，以提供对本发明实施例的更透彻的解释，然而，对本领域技术人员来说，可以在没有这些具体细节的情况下实施本发明的实施例是显而易见的，在其他实施例中，以方框图的形式而不是以细节的形式来示出公知的结构和设备，以避免使本发明的实施例难以理解。

本公开实施例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，以便这里描述的本公开实施例的实施例。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。

除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。

本公开实施例中，字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，A/B表示：A或B。

术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，表示：A或B，或，A和B这三种关系。

结合图1所示，本公开实施例提供了一种三维场景模型重构方法，包括：

步骤S101，获取原始场景模型；

其中，原始场景模型包括多个三维环境元素；

步骤S102，将各三维环境元素投影在预设平面模型中，得到各三维环境元素对应的平面投影元素；

步骤S103，设置各平面投影元素对应的元素优先级；

其中，将具有重叠区域的两个平面投影元素作为一重叠元素对；

步骤S104，若平面投影元素中存在重叠元素对，则根据元素优先级从重叠元素对的两个平面投影元素中确定一待移动元素，并通过移动待移动元素将重叠元素对中的两个平面投影元素进行分离，直到所有平面投影元素之间均不存在重叠区域；

步骤S105，根据三维环境元素和平面投影元素之间的对应关系将平面投影元素转换为三维模型，得到原始场景模型对应的重构场景模型。

采用本公开实施例提供的三维场景模型重构方法，通过将原始场景模型中的三维环境元素投影在预设平面模型，得到平面投影元素，并设置各平面投影元素对应的元素优先级，若平面投影元素中存在重叠元素对，根据元素优先级确定待移动元素，并通过移动待移动元素分离重叠元素对中的两个平面投影元素，直到所有平面投影元素之间均不存在重叠区域，进而将平面投影元素再转换为三维模型，得到重构场景模型。这样，将三维的原始及场景模型投影在了二维的预设平面模型中，并根据元素优先级确定待移动元素，从而分离相互重叠的平面投影元素，再重新转换为三维模型，从而避免三维场景模型中出现元素重叠，提高场景模型中环境元素的展示准确性，为用户提供准确参考和指引。

在一些实施例中，若一个平面投影元素的任一顶点位于另一个平面投影元素内，则判定这两个平面投影元素之间存在重叠区域。

可选地，获取原始场景模型，包括：通过目标车辆采集预设范围内的周围环境信息，环境信息包括障碍对象和车辆行驶边界；根据目标车辆和周围环境信息建立三维模型，得到原始场景模型，其中，将目标车辆对应的主体模型元素、障碍对象对应的障碍模型元素、车辆行驶边界对应的边界模型元素作为原始场景模型的三维环境元素。

在一些实施例中，场景模型以某一待处理对象或某确定的虚拟空间形体为主体，以作为场景重构画面基准参照，例如，将目标车辆作为主体；主体的方位不变动，其他所有待处理对象以此为基准，其中，待处理对象包括障碍对象(例如车辆、行人、动物、障碍物等)和车辆行驶边界(例如护栏、隔离带、道路实线等)；将目标车辆、障碍对象、车辆行驶边界以参数和方程描述的三维立体模型进行包络或包含或拟合或代替，从而根据目标车辆和周围环境信息建立三维模型，得到原始场景模型，其中，三维立体模型包括长方体、球体、椭球体、圆柱体等。

在一些实施例中，原始场景模型如图2所示，包括主体模型元素201、障碍模型元素202和边界模型元素203。

可选地，获取原始场景模型之后，将各三维环境元素投影在预设平面模型中，得到各三维环境元素对应的平面投影元素之前，方法还包括：预先设置虚拟模型元素，其中，虚拟模型元素包括虚拟障碍元素和/或虚拟边界元素；若虚拟模型元素包括虚拟障碍元素，则将虚拟障碍元素作为新的障碍模型元素加入原始场景模型中；若虚拟模型元素包括虚拟边界元素则将虚拟边界元素作为新的边界模型元素加入原始场景模型中。

在一实施例中，通过虚拟模型元素对原始场景模型进行拓展，对原始场景模型增加方位约束。

可选地，将各三维环境元素投影在预设平面模型中，得到各三维环境元素对应的平面投影元素，包括：预先设置一个或多个投影角度；根据各投影角度将三维环境元素投影在预设平面模型中，得到各投影角度对应的平面投影元素，其中，平面投影元素包括主体模型元素对应的主体平面元素、障碍模型元素对应的障碍平面元素、边界模型元素对应的边界平面元素。

在一些实施例中，在预设平面模型中对将各三维环境元素投影，并用方程进行表示的规则平面图形进行包络或包含或拟合或代替处理，得到各三维环境元素对应的平面投影元素，其中，平面投影元素的形状包括矩形、圆形、椭圆、多边形、线段等。

在一些实施例中，投影后的预设平面模型如图3所示，包括主体平面元素301、障碍平面元素302和边界平面元素303，其中，将主体模型元素、障碍模型元素统一用长方体代替，其投影均为多边形，并将护栏等扁长形状的边界模型元素用参数曲线代替，再进行投影，得到边界平面元素。

这样，简化三维环境元素后再进行投影，从而统一计算方法、减少计算量，提高算法处理效率。

在一些实施例中，通过不同投影角度将三维环境元素投影在预设平面模型中，得到不同投影角度对应的平面投影元素，后续对重叠元素分离时，统一对各投影角度的相同平面投影元素进行移动，直到所有投影角度中，所有平面投影元素之间均不存在重叠区域。

在一些实施例中，投影角度包括主视图方向、俯视图方向和左视图方向，保证三维环境元素在不同角度均不存在重叠区域。

这样，针对不同投影角度投影环境元素，再继续后续分离处理，保证主体模型元素、障碍模型元素、边界模型元素在各个投影角度下的平面观察上都不重叠，从而提高场景模型中环境元素的展示准确性，为用户提供准确参考和指引。

可选地，将各三维环境元素投影在预设平面模型中，得到各三维环境元素对应的平面投影元素之后，将具有重叠区域的两个平面投影元素作为一重叠元素对之前，方法还包括：预先设置各三维环境元素对应的间隔调整参数；根据平面投影元素对应的间隔调整参数将平面投影元素基于间隔参考点进行扩大或缩小，其中，间隔参考点包括平面投影元素的中心点。

在一些实施例中，间隔调整参数根据每个平面投影元素分别进行设置。

在一些实施例中，间隔调整参数可以是扩大或缩小的距离，也可以是扩大或缩小的比例。

在一些实施例中，结合图4所示，若间隔调整参数为D，则将平面投影元素的投影边界向外扩展，得到调整边界，根据调整边界更新平面投影元素的投影边界；若间隔调整参数为0，则平面投影元素的投影边界和调整边界重合，不对平面投影元素继续调整；若间隔调整参数小于0，则将平面投影元素的投影边界向内缩小，得到调整边界，根据调整边界更新平面投影元素的投影边界。

在一些实施例中，在平面投影元素基于间隔参考点进行扩大或缩小的基础上，对一部分边界进行再次拓展，例如用于放置主体上的前向灯光效果的显示。

可选地，将各三维环境元素投影在预设平面模型中，得到各三维环境元素对应的平面投影元素之后，将具有重叠区域的两个平面投影元素作为一重叠元素对之前，方法还包括：将任一边界平面元素作为参考边界，并将任一障碍平面元素作为待判定障碍；若主体平面元素的中心点、待判定障碍的中心点分别位于参考边界的两侧，则从平面投影元素中删除待判定障碍。

在一些实施例中，通过设定迟滞阈值对最短距离线段进行迟滞判断处理，避免判断剔除的结果来回跳动。

在一些实施例中，如图5所示，以待判定障碍的中心点为原点建立笛卡尔坐标系，该笛卡尔坐标系的横坐标与参考边界存在交点，以待判定障碍的中心点与该交点之间的方位关系确定待判定障碍位于参考边界的左侧或右侧。

在一些实施例中，过待判定障碍的中心点建立与参考边界之间的最短距离线段，从而根据最短距离线段的两个端点确定待判定障碍位于参考边界的左侧，同理得到主体平面元素也位于参考边界的左侧，因此删除待判定障碍。

在一些实施例中，将主体平面元素的中心点连接待判定障碍的中心点，若得到的线段与参考边界存在交点，则判断主体平面元素与待判定障碍位于参考边界两侧。

可选地，设置各平面投影元素对应的元素优先级，包括以下至少一种：预先设置各三维环境元素对应的元素优先级，其中，主体模型元素对应的元素优先级高于边界模型元素对应的元素优先级，边界模型元素对应的元素优先级高于障碍模型元素对应的元素优先级；根据平面投影元素的投影面积、平面投影元素与主体平面元素之间的相对距离、平面投影元素的预设优先级指标进行计算，得到各平面投影元素对应的元素优先级。

在一些实施例中，主体模型元素的元素优先级为最高，之后依次为虚拟边界元素的元素优先级、边界模型元素的元素优先级、虚拟障碍元素的元素优先级、障碍模型元素的元素优先级。

可选地，通过以下公式确定平面投影元素对应的元素优先级：

其中，E_i为第i个平面投影元素对应的元素优先级，S_i为第i个平面投影元素的投影面积，R_i为第i个平面投影元素与主体平面元素之间的相对距离，α_i为第i个平面投影元素的预设优先级指标，ω_S、ω_R分别为预设权重系数，其中，ω_S+ω_R＝1。

可选地，如图6所示，通过以下公式确定平面投影元素对应的元素优先级：

其中，E_i为第i个平面投影元素对应的元素优先级，S_i为第i个平面投影元素的投影面积，R_i为第i个平面投影元素与主体平面元素之间的相对距离，ω_S、ω_R分别为预设权重系数其中，ω_S+ω_R＝1。

可选地，平面投影元素与主体平面元素之间的相对距离包括以下任意一种：平面投影元素的中心点到主体平面元素的中心点的距离；平面投影元素与主体平面元素之间的最短距离平面投影元素的中心点到主体平面元素的任意边的最短距离。

在一些实施例中，预设优先级指标基于是否对主体有碰撞风险、是否对主体有潜在碰撞风险、是否为主体运动速度的控制目标、是否为主体运动方向的控制目标、是否为特殊目标(如行人、非机动车等弱势交通参与者)、识别置信度等确定。

在一些实施例中，若存在元素优先级相同的平面投影元素，通过历史查询、随机分配等方法确定该平面投影元素的元素优先级。

在一些实施例中，若一平面投影元素的元素优先级低于预设优先级阈值，则删除该平面投影元素。

可选地，根据元素优先级从重叠元素对的两个平面投影元素中确定一待移动元素，包括将重叠元素对中两个平面投影元素的元素优先级进行比较，基于比较结果将重叠元素对的两个平面投影元素分别确定为第一元素和第二元素，其中，第一元素的元素优先级高于第二元素的元素优先级；将第二元素确定为待移动元素。

可选地，根据元素优先级从重叠元素对的两个平面投影元素中确定一待移动元素之后，通过移动待移动元素将重叠元素对中的两个平面投影元素进行分离之前，方法还包括：测量重叠元素对中两个平面投影元素的中心点之间的距离，得到重叠参考距离，并根据重叠元素对的两个平面投影元素确定最小特征尺寸；根据重叠参考距离和最小特征尺寸进行计算，得到重叠距离占比；若重叠距离占比大于或等于预设的距离占比阈值，则从平面投影元素中删除待移动元素。

在一些实施例中，距离占比阈值为50％。

在一些实施例中，若平面投影元素为多边形，则将平面投影元素的最短边长作为最小特征尺寸。

可选地，根据元素优先级从重叠元素对的两个平面投影元素中确定一待移动元素之后，通过移动待移动元素将重叠元素对中的两个平面投影元素进行分离之前，方法还包括：获取重叠元素对对应的重叠区域面积；将重叠元素对中两个平面投影元素的投影面积进行比较，根据比较结果从投影面积中选择一投影面积作为参考面积；根据参考面积、重叠区域面积进行计算，得到重叠面积占比；若重叠面积占比大于或等于预设的面积占比阈值，则从平面投影元素中删除待移动元素。

在一些实施例中，根据比较结果从投影面积中选择一投影面积作为参考面积，包括：将最小的投影面积确定为参考面积。

在一些实施例中，结合图7所示，将重叠元素对中两个平面投影元素的投影面积进行比较，根据比较结果从投影面积中选择一投影面积作为参考面积；根据参考面积、重叠区域面积进行计算，得到重叠面积占比；若重叠面积占比大于或等于预设的面积占比阈值，则从平面投影元素中删除待移动元素。

在一些实施例中，若传感器性能良好，则生成的原始场景模型执行度较高，则不需要通过重叠距离占比、重叠面积占比删除部分平面投影元素；同时，虚拟边界元素、虚拟障碍元素不参与通过重叠距离占比、重叠面积占比删除的过程。

可选地，通过移动待移动元素将重叠元素对中的两个平面投影元素进行分离，包括：根据预设移动步长将所述待移动元素向预设移动方向进行移动；若检测到所述待移动元素移动之后，则确定所述重叠元素对中的两个平面投影元素之间的当前重叠状态，其中，所述当前重叠状态包括依然重叠或不再重叠；若当前重叠状态包括依然重叠，则再次根据预设移动步长将待移动元素向预设移动方向进行移动。

可选地，通过以下任一方法确定预设移动方向：将第二元素的中心点作为原点建立笛卡尔坐标系，并根据笛卡尔坐标系的横轴确定预设移动方向，其中，预设移动方向包括笛卡尔坐标系的横轴正方向或笛卡尔坐标系的横轴负方向；若重叠元素对的两个平面投影元素均为障碍平面元素，则将从第一中心点指向第二中心点的方向确定为预设移动方向，其中，第一中心点为第一元素的中心点，第二中心点为第二元素的中心点；若重叠元素对的两个平面投影元素分别为障碍平面元素和边界平面元素，则过障碍平面元素的中心点建立边界平面元素的垂线，根据垂线确定预设移动方向，其中，预设移动方向沿着垂线并且从第一元素指向第二元素。

在一些实施例中，结合图8和图9所示，将第二元素的中心点作为原点建立笛卡尔坐标系，并根据笛卡尔坐标系的横轴确定预设移动方向，其中，预设移动方向包括笛卡尔坐标系的横轴正方向或笛卡尔坐标系的横轴负方向。

在一些实施例中，结合图10所示，若重叠元素对的两个平面投影元素均为障碍平面元素，则将从第一中心点指向第二中心点的方向确定为预设移动方向，其中，第一中心点为第一元素的中心点，第二中心点为第二元素的中心点。

在一些实施例中，结合图11所示，若重叠元素对的两个平面投影元素分别为障碍平面元素和边界平面元素，则过障碍平面元素的中心点建立边界平面元素的垂线，根据垂线确定预设移动方向，其中，预设移动方向沿着垂线并且从第一元素指向第二元素。

在一些实施例中，移动待移动元素的方法除了平移，还可以进行旋转，从而达到分离平面投影元素的目的。

在一些实施例中，记录针对重叠元素对的分离次数，若分离次数大于或等于预设处理次数，则根据三维环境元素和平面投影元素之间的对应关系将平面投影元素转换为三维模型，得到原始场景模型对应的重构场景模型。

在一些实施例中，根据三维环境元素和平面投影元素之间的对应关系将平面投影元素转换为三维模型，得到原始场景模型对应的重构场景模型，包括：按照预设展示界面将至少一部分平面投影元素转换为三维模型，以展示原始场景模型对应的重构场景模型。

结合图12所示，本公开实施例提供了一种三维场景模型重构系统，包括获取模块1201、投影模块1202、设置模块1203、分离模块1204和转换模块1205；获取模块1201用于获取原始场景模型，原始场景模型包括多个三维环境元素；投影模块1202用于将各三维环境元素投影在预设平面模型中，得到各三维环境元素对应的平面投影元素；设置模块1203用于设置各平面投影元素对应的元素优先级，并将具有重叠区域的两个平面投影元素作为一重叠元素对；分离模块1204用于若平面投影元素中存在重叠元素对，则根据元素优先级从重叠元素对的两个平面投影元素中确定一待移动元素，并通过移动待移动元素将重叠元素对中的两个平面投影元素进行分离，直到所有平面投影元素之间均不存在重叠区域；转换模块1205用于根据三维环境元素和平面投影元素之间的对应关系将平面投影元素转换为三维模型，得到原始场景模型对应的重构场景模型。

采用本公开实施例提供的三维场景模型重构系统，通过将原始场景模型中的三维环境元素投影在预设平面模型，得到平面投影元素，并设置各平面投影元素对应的元素优先级，若平面投影元素中存在重叠元素对，根据元素优先级确定待移动元素，并通过移动待移动元素分离重叠元素对中的两个平面投影元素，直到所有平面投影元素之间均不存在重叠区域，进而将平面投影元素再转换为三维模型，得到重构场景模型。这样，将三维的原始及场景模型投影在了二维的预设平面模型中，并根据元素优先级确定待移动元素，从而分离相互重叠的平面投影元素，再重新转换为三维模型，从而避免三维场景模型中出现元素重叠，提高场景模型中环境元素的展示准确性，为用户提供准确参考和指引。

图13示出了适于用来实现本申请实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。需要说明的是，图13示出的电子设备的计算机系统1300仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图13所示，计算机系统1300包括中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)1301，其可以根据存储在只读存储器(Read-Only Memory，ROM)1302中的程序或者从储存部分1308加载到随机访问存储器(Random Access Memory，RAM)1303中的程序而执行各种适当的动作和处理，例如执行上述实施例中的方法。在RAM 1303中，还存储有系统操作所需的各种程序和数据。CPU 1301、ROM 1302以及RAM 1303通过总线1304彼此相连。输入/输出(Input/Output，I/O)接口1305也连接至总线1304。

以下部件连接至I/O接口1305：包括键盘、鼠标等的输入部分1306；包括诸如阴极射线管(Cathode Ray Tube，CRT)、液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)等以及扬声器等的输出部分1307；包括硬盘等的储存部分1308；以及包括诸如LAN(Local AreaNetwork，局域网)卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分1309。通信部分1309经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器1310也根据需要连接至I/O接口1305。可拆卸介质1311，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器1310上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入储存部分1308。

特别地，根据本申请的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本申请的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的计算机程序。在这样的实施例中该计算机程序可以通过通信部分1309从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质1311被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)1301执行时，执行本申请的系统中限定的各种功能。

需要说明的是，本申请实施例所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM)、闪存、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的计算机程序。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的计算机程序可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、有线等等，或者上述的任意合适的组合。

本公开实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本实施例中的任一项方法。

本公开实施例中的计算机可读存储介质，本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过计算机程序相关的硬件来完成。前述的计算机程序可以存储于一计算机可读存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本实施例公开的电子设备，包括处理器、存储器、收发器和通信接口，存储器和通信接口与处理器和收发器连接并完成相互间的通信，存储器用于存储计算机程序，通信接口用于进行通信，处理器和收发器用于运行计算机程序，使电子设备执行如上方法的各个步骤。

在本实施例中，存储器可能包含随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。

上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、图形处理器(Graphics Processing Unit，简称GPU)，网络处理器(NetworkProcessor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选地，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和子样本可以被包括在或替换其他实施例的部分和子样本。而且，本申请中使用的用词仅用于描述实施例并且不用于限制权利要求。如在实施例以及权利要求的描述中使用的，除非上下文清楚地表明，否则单数形式的“一个”(a)、“一个”(an)和“”(the)旨在同样包括复数形式。类似地，如在本申请中所使用的术语“和/或”是指包含一个或一个以上相关联的列出的任何以及所有可能的组合。另外，当用于本申请中时，术语“包括”(comprise)及其变型“包括”(comprises)和/或包括(comprising)等指陈述的子样本、整体、步骤、操作、元素，和/或组件的存在，但不排除一个或一个以上其它子样本、整体、步骤、操作、元素、组件和/或这些的分组的存在或添加。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。本文中，每个实施例重点说明的可以是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分可以互相参见。对于实施例公开的方法、产品等而言，如果其与实施例公开的方法部分相对应，那么相关之处可以参见方法部分的描述。

本领域技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，可以取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法以实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本公开实施例的范围。技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本文所披露的实施例中，所揭露的方法、产品(包括但不限于装置、设备等)，可以通过其它的方式实现。例如，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，可以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，或一些子样本可以忽略，或不执行。另外，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，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。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。另外，在本公开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。

附图中的流程图和框图显示了根据本公开实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这可以依所涉及的功能而定。在附图中的流程图和框图所对应的描述中不同的方框所对应的操作或步骤也可以以不同于描述中所披露的顺序发生，有时不同的操作或步骤之间不存在特定的顺序。例如，两个连续的操作或步骤实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这可以依所涉及的功能而定。框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

Claims (17)

1.一种三维场景模型重构方法，其特征在于，包括：

获取原始场景模型，所述原始场景模型包括多个三维环境元素；

将各所述三维环境元素投影在预设平面模型中，得到各所述三维环境元素对应的平面投影元素；

设置各所述平面投影元素对应的元素优先级，并将具有重叠区域的两个平面投影元素作为一重叠元素对；

若所述平面投影元素中存在重叠元素对，则根据所述元素优先级从所述重叠元素对的两个平面投影元素中确定一待移动元素，并通过移动所述待移动元素将所述重叠元素对中的两个平面投影元素进行分离，直到所有平面投影元素之间均不存在重叠区域；

根据所述三维环境元素和所述平面投影元素之间的对应关系将所述平面投影元素转换为三维模型，得到所述原始场景模型对应的重构场景模型。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取原始场景模型，包括：

通过目标车辆采集预设范围内的周围环境信息，所述环境信息包括障碍对象和车辆行驶边界；

根据所述目标车辆和所述周围环境信息建立三维模型，得到原始场景模型，其中，将所述目标车辆对应的主体模型元素、所述障碍对象对应的障碍模型元素、所述车辆行驶边界对应的边界模型元素作为所述原始场景模型的三维环境元素。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，获取原始场景模型之后，将各所述三维环境元素投影在预设平面模型中，得到各所述三维环境元素对应的平面投影元素之前，所述方法还包括：

预先设置虚拟模型元素，其中，所述虚拟模型元素包括虚拟障碍元素和/或虚拟边界元素；

若所述虚拟模型元素包括虚拟障碍元素，则将所述虚拟障碍元素作为新的障碍模型元素加入所述原始场景模型中；

若所述虚拟模型元素包括虚拟边界元素，则将所述虚拟边界元素作为新的边界模型元素加入所述原始场景模型中。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将各所述三维环境元素投影在预设平面模型中，得到各所述三维环境元素对应的平面投影元素，包括：

预先设置一个或多个投影角度；

根据各所述投影角度将所述三维环境元素投影在预设平面模型中，得到各所述投影角度对应的平面投影元素，其中，所述平面投影元素包括所述主体模型元素对应的主体平面元素所述障碍模型元素对应的障碍平面元素、所述边界模型元素对应的边界平面元素。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将各所述三维环境元素投影在预设平面模型中，得到各所述三维环境元素对应的平面投影元素之后，将具有重叠区域的两个平面投影元素作为一重叠元素对之前，所述方法还包括：

将任一边界平面元素作为参考边界，并将任一障碍平面元素作为待判定障碍；

若所述主体平面元素的中心点、所述待判定障碍的中心点分别位于所述参考边界的两侧则从所述平面投影元素中删除所述待判定障碍。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，设置各所述平面投影元素对应的元素优先级，包括以下至少一种：

预先设置各所述三维环境元素对应的元素优先级，其中，所述主体模型元素对应的元素优先级高于所述边界模型元素对应的元素优先级，所述边界模型元素对应的元素优先级高于所述障碍模型元素对应的元素优先级；

根据所述平面投影元素的投影面积、所述平面投影元素与所述主体平面元素之间的相对距离、所述平面投影元素的预设优先级指标进行计算，得到各所述平面投影元素对应的元素优先级。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，通过以下公式确定平面投影元素对应的元素优先级：

其中，E_i为第i个平面投影元素对应的元素优先级，S_i为第i个平面投影元素的投影面积，R_i为第i个平面投影元素与主体平面元素之间的相对距离，α_i为第i个平面投影元素的预设优先级指标，ω_S、ω_R分别为预设权重系数。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，平面投影元素与主体平面元素之间的相对距离包括以下任意一种：

所述平面投影元素的中心点到所述主体平面元素的中心点的距离；

所述平面投影元素与所述主体平面元素之间的最短距离；

所述平面投影元素的中心点到所述主体平面元素的任意边的最短距离。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所述元素优先级从所述重叠元素对的两个平面投影元素中确定一待移动元素，包括：

将所述重叠元素对中两个平面投影元素的元素优先级进行比较，基于比较结果将所述重叠元素对的两个平面投影元素分别确定为第一元素和第二元素，其中，所述第一元素的元素优先级高于所述第二元素的元素优先级；

将所述第二元素确定为待移动元素。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，通过移动所述待移动元素将所述重叠元素对中的两个平面投影元素进行分离，包括：

根据预设移动步长将所述待移动元素向预设移动方向进行移动；

若检测到所述待移动元素移动之后，则确定所述重叠元素对中的两个平面投影元素之间的当前重叠状态，其中，所述当前重叠状态包括依然重叠或不再重叠；

若所述当前重叠状态包括依然重叠，则再次根据预设移动步长将所述待移动元素向预设移动方向进行移动。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，通过以下任一方法确定预设移动方向：

将所述第二元素的中心点作为原点建立笛卡尔坐标系，并根据所述笛卡尔坐标系的横轴确定预设移动方向，其中，所述预设移动方向包括所述笛卡尔坐标系的横轴正方向或所述笛卡尔坐标系的横轴负方向；

若所述重叠元素对的两个平面投影元素均为障碍平面元素，则将从第一中心点指向第二中心点的方向确定为预设移动方向，其中，所述第一中心点为所述第一元素的中心点，所述第二中心点为所述第二元素的中心点；

若所述重叠元素对的两个平面投影元素分别为障碍平面元素和边界平面元素，则过所述障碍平面元素的中心点建立所述边界平面元素的垂线，根据所述垂线确定预设移动方向，其中，所述预设移动方向沿着所述垂线并且从所述第一元素指向所述第二元素。

12.根据权利要求1至11任一项所述的方法，其特征在于，将各所述三维环境元素投影在预设平面模型中，得到各所述三维环境元素对应的平面投影元素之后，将具有重叠区域的两个平面投影元素作为一重叠元素对之前，所述方法还包括：

预先设置各所述三维环境元素对应的间隔调整参数；

根据所述平面投影元素对应的间隔调整参数将所述平面投影元素基于间隔参考点进行扩大或缩小，其中，所述间隔参考点包括所述平面投影元素的中心点。

13.根据权利要求1至11任一项所述的方法，其特征在于，根据所述元素优先级从所述重叠元素对的两个平面投影元素中确定一待移动元素之后，通过移动所述待移动元素将所述重叠元素对中的两个平面投影元素进行分离之前，所述方法还包括：

测量所述重叠元素对中两个平面投影元素的中心点之间的距离，得到重叠参考距离，并根据所述重叠元素对的两个平面投影元素确定最小特征尺寸；

根据所述重叠参考距离和所述最小特征尺寸进行计算，得到重叠距离占比；

若所述重叠距离占比大于或等于预设的距离占比阈值，则从所述平面投影元素中删除所述待移动元素。

14.根据权利要求1至11任一项所述的方法，其特征在于，根据所述元素优先级从所述重叠元素对的两个平面投影元素中确定一待移动元素之后，通过移动所述待移动元素将所述重叠元素对中的两个平面投影元素进行分离之前，所述方法还包括：

获取所述重叠元素对对应的重叠区域面积；

将所述重叠元素对中两个平面投影元素的投影面积进行比较，根据比较结果从所述投影面积中选择一投影面积作为参考面积；

根据所述参考面积、所述重叠区域面积进行计算，得到重叠面积占比；

若所述重叠面积占比大于或等于预设的面积占比阈值，则从所述平面投影元素中删除所述待移动元素。

15.一种三维场景模型重构系统，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取原始场景模型，所述原始场景模型包括多个三维环境元素；

投影模块，用于将各所述三维环境元素投影在预设平面模型中，得到各所述三维环境元素对应的平面投影元素；

设置模块，用于设置各所述平面投影元素对应的元素优先级，并将具有重叠区域的两个平面投影元素作为一重叠元素对；

分离模块，用于若所述平面投影元素中存在重叠元素对，则根据所述元素优先级从所述重叠元素对的两个平面投影元素中确定一待移动元素，并通过移动所述待移动元素将所述重叠元素对中的两个平面投影元素进行分离，直到所有平面投影元素之间均不存在重叠区域；

转换模块，用于根据所述三维环境元素和所述平面投影元素之间的对应关系将所述平面投影元素转换为三维模型，得到所述原始场景模型对应的重构场景模型。

16.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器及存储器；

所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述电子设备执行如权利要求1-14任一项中所述的方法。

17.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：

所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-14任一项中所述的方法。