一种网格边界三角形面片的提取方法、装置、电子装置和存储介质与流程

1.本技术涉及倾斜摄影数据采集处理领域，特别是涉及一种网格边界三角形面片的提取方法、装置、电子装置和存储介质。


背景技术：

2.随着社会进步和技术发展，人们对于摄影图像的获取需求，不再仅限于二维图像，而是扩展到了三维图像，进一步的，对于所获取的三维图像真实性和精确性要求也越来越高。倾斜摄影技术通过从一个垂直、四个倾斜、五个不同的视角同步采集影像，获取到丰富的物体顶面及侧视的高分辨率纹理，从而能够真实地反映物体情况，高精度地获取物体的纹理信息，生成真实感的三维模型。倾斜摄影模型是由许多相邻的小型网格构成的。这些网格的边界会在某一个方向上的投影重叠，并且沿着这个方向的边界投影也是规则的。但是由于误差的存在，通常不能很好地重合，给网格的融合造成了很大的困难。而重叠区域中边界三角形面片的提取是网格融合的首要问题。
3.目前，相关技术中提取边界三角形面片的常用方法是，通过遍历每个边被三角形的引用情况提取出边界边，并根据边界边来获取边界三角形面片。相关技术中提取边界三角形面片的方法时间复杂度高，提取流程复杂且易产生误匹配。目前针对倾斜摄影技术中网格边界三角形面片提取整体耗时长且精确度低的问题，尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供了一种网格边界三角形面片的提取方法、装置、电子装置和存储介质，以至少解决相关技术中网格边界三角形面片提取整体耗时长且精确度低的问题。
5.第一方面，本技术实施例提供了一种网格边界三角形面片的提取方法。
6.在其中一些实施例中，上述的网格边界三角形面片的提取方法包括：
7.获取所述倾斜摄影模型中的多个第一网格；
8.检测每个所述第一网格中的顶点坐标，以得到所述顶点坐标在坐标系中的坐标极值；根据所述坐标极值，得到每个所述第一网格对应的第一包围盒；
9.检测任意两个所述第一网格所对应的所述第一包围盒是否相交，以确定相交第一包围盒组；获取所述相交第一包围盒组的交叉区域，以得到交叉包围盒；
10.基于每个所述交叉包围盒，检测对应的两个所述第一网格中的三角形面片，确定边界三角形面片。
11.在本技术的实施例所述的网格边界三角形面片的提取方法中，还包括：
12.所述基于每个所述交叉包围盒，检测对应的两个所述第一网格中的三角形面片，确定边界三角形面片包括：
13.检测所述三角形面片与所述交叉包围盒的位置关系，若所述三角形面片全部或部分位于所述交叉包围盒内部，则确定所述三角形面片为边界三角形面片。
14.在本技术的实施例所述的网格边界三角形面片的提取方法中，还包括：
15.所述检测每个所述第一网格中的顶点坐标，以得到所述顶点坐标在坐标系中的坐标极值；根据所述坐标极值，得到每个所述第一网格对应的第一包围盒包括：
16.在空间直角坐标系中，检测每个所述第一网格中的顶点坐标，以分别得到所述顶点坐标在x轴、y轴和z轴的最大值和最小值；根据所述最大值和所述最小值，得到每个所述第一网格对应的第一包围盒。
17.在本技术的实施例所述的网格边界三角形面片的提取方法中，还包括：
18.所述根据所述最大值和所述最小值，得到每个所述第一网格对应的第一包围盒包括：
19.根据所述最大值和所述最小值，分别得到边平行于坐标轴，且包围所述第一网格的体积最小六面体，确定所述六面体为每个所述第一网格对应的第一包围盒。
20.在本技术的实施例所述的网格边界三角形面片的提取方法中，还包括：
21.所述根据所述坐标极值，得到每个所述第一网格对应的第一包围盒包括：
22.根据所述坐标极值，得到每个所述第一网格对应的初始第一包围盒；
23.检测所述初始第一包围盒在各个坐标轴方向上的包围盒厚度，若在第一坐标轴方向上所述包围盒厚度小于厚度阈值，则将所述初始第一包围盒在第一坐标轴正方向和负方向上的厚度，分别增加所述厚度阈值，以得到每个所述第一网格对应的第一包围盒。
24.在本技术的实施例所述的网格边界三角形面片的提取方法中，还包括：
25.所述基于每个所述交叉包围盒，检测对应的两个所述第一网格中的三角形面片，确定边界三角形面片包括：
26.检测所述三角形面片与所述交叉包围盒的位置关系，当其中一个所述第一网格的三角形面片全部位于所述交叉包围盒外部时，确定该所述第一网格不具备边界三角形面片，所述交叉包围盒对应的两个所述第一网格不相连。
27.第二方面，本技术实施例提供了一种网格边界三角形面片的提取装置。
28.在其中一些实施例中，上述的网格边界三角形面片的提取装置包括：
29.网格获取模块，用于获取所述倾斜摄影模型中的多个第一网格；
30.包围盒获取模块，用于检测每个所述第一网格中的顶点坐标，以得到所述顶点坐标在坐标系中的坐标极值；根据所述坐标极值，得到每个所述第一网格对应的第一包围盒；
31.交叉包围盒确定模块，用于检测任意两个所述第一网格所对应的所述第一包围盒是否相交，以确定相交第一包围盒组；获取所述相交第一包围盒组的交叉区域，以得到交叉包围盒；
32.边界三角形面片确定模块，用于基于每个所述交叉包围盒，检测对应的两个所述第一网格中的三角形面片，确定边界三角形面片。
33.在本技术的实施例所述的网格边界三角形面片的提取装置中，还包括：
34.初始包围盒获取模块，用于根据所述坐标极值，得到每个所述第一网格对应的初始第一包围盒；
35.包围盒厚度延展模块，用于检测所述初始第一包围盒在各个坐标轴方向上的包围盒厚度，若在第一坐标轴方向上所述包围盒厚度小于厚度阈值，则将所述初始第一包围盒在第一坐标轴正方向和负方向上的厚度，分别增加所述厚度阈值，以得到每个所述第一网
格对应的第一包围盒。
36.第三方面，本技术实施例提供了一种电子装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面所述的网格边界三角形面片的提取方法。
37.第四方面，本技术实施例提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的网格边界三角形面片的提取方法。
38.相比于相关技术，本技术实施例提供的网格边界三角形面片的提取方法、装置、电子装置和存储介质，通过获取网格后，根据坐标极值得到网格包围盒，并判断网格包围盒两两是否相交，以得到交叉包围盒，然后基于交叉包围盒与三角形面片的位置关系，确定边界三角形面片，在不需要额外分析网格边界的情况下，解决了倾斜摄影技术中网格边界三角形面片提取整体耗时长且精确度低的问题，实现了快速准确地获得重叠区域的边界三角形面片。
39.本技术的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本技术的其他特征、目的和优点更加简明易懂。
附图说明
40.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
41.图1是根据本技术实施例的网格边界三角形面片的提取方法流程图；
42.图2是根据本技术实施例的网格边界三角形面片的提取装置示意图。
具体实施方式
43.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。基于本技术提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本技术公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本技术揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本技术公开的内容不充分。
44.在本技术中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本技术所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。
45.除非另作定义，本技术所涉及的技术术语或者科学术语应当为本技术所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本技术所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本技术所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有
列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本技术所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本技术所涉及的“多个”是指大于或者等于两个。“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。本技术所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。
46.本技术实施例提供的方法实施例可以在终端、计算机或者类似的运算装置中执行。以运行在终端上为例，本发明实施例网格边界三角形面片的提取方法的终端的硬件结构框图。终端可以包括一个或多个处理器(处理器可以包括但不限于微处理器mcu或可编程逻辑器件fpga等的处理装置)和用于存储数据的存储器，可选地，上述终端还可以包括用于通信功能的传输设备以及输入输出设备。本领域普通技术人员可以理解，上述结构仅为示意，其并不对上述终端的结构造成限定。例如，终端还可包括更多或者更少的组件，或者具有与上述结构不同的配置。
47.存储器可用于存储计算机程序，例如，应用软件的软件程序以及模块，如本发明实施例中的网格边界三角形面片的提取方法对应的计算机程序，处理器1通过运行存储在存储器内的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的方法。存储器可包括高速随机存储器，还可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，存储器可进一步包括相对于处理器远程设置的存储器，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。
48.传输设备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终端的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输设备包括一个网络适配器(network interface controller，简称为nic)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输设备可以为射频(radio frequency，简称为rf)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
49.本技术实施例提供了一种网格边界三角形面片的提取方法，图1是根据本技术实施例的网格边界三角形面片的提取方法的流程图，如图1所示，该流程包括如下步骤：
50.步骤s101，获取所述倾斜摄影模型中的多个第一网格。
51.通常，倾斜摄影场景模型是由许多相邻的小型网格拼接而成，以便于重构和显示，而网格是由三角形面片构成的。因此在提取三角形面片之前，需要获取上述倾斜摄影场景模型对应的多个网格，从而进行后续的处理步骤。
52.步骤s102，检测每个所述第一网格中的顶点坐标，以得到所述顶点坐标在坐标系中的坐标极值；根据所述坐标极值，得到每个所述第一网格对应的第一包围盒。
53.包围盒是一种求解离散点集最优包围空间的算法，基本思想是用体积稍大且特性简单的几何体来近似地代替复杂的几何对象。对于步骤s101中获取的多个网格，为了得到其中每个网格的包围盒，需要检测上述每个网格的顶点坐标以获得坐标极值。显而易见，各个方向的坐标极值代表了每个网格在该坐标方向上能够达到的最远距离，因此根据上述的坐标极值确定的空间几何体，可以得到分别包围住每个网格的包围盒。
54.步骤s103，检测任意两个所述第一网格所对应的所述第一包围盒是否相交，以确
定相交第一包围盒组；获取所述相交第一包围盒组的交叉区域，以得到交叉包围盒。
55.在通过步骤s102获得上述每个网格所对应的包围盒后，检测任意两个网格所对应的包围盒是否相交。若两个网格的包围盒是相交的，则获取两个相交的包围盒的交叉区域。可以理解，两个几何体的交叉区域，依然是一个几何体，可以将上述的交叉区域，描述为交叉包围盒。
56.步骤s104，基于每个所述交叉包围盒，检测对应的两个所述第一网格中的三角形面片，确定边界三角形面片。
57.通常，所述的交叉包围盒内包含一些三角形面片，获得两个网格对应的交叉包围盒后，在所述的交叉包围盒所围成的空间内，检测其中的三角形面片，当检测到的三角形面片属于上述对应的两个网格时，则认为该三角形面片为边界三角形面片。在得到边界三角形面片后，可以基于边界三角形面片，进行相应网格的融合处理。
58.通过上述步骤，本技术的实施例通过获取倾斜摄影场景模型的网格后，根据网格顶点的坐标极值得到网格包围盒，并判断网格包围盒两两是否相交，从而得到对应两个网格的交叉包围盒，然后基于交叉包围盒与三角形面片的位置关系，确定网格的边界三角形面片，在不需要额外分析网格边界的情况下，解决了倾斜摄影技术中网格边界三角形面片提取整体耗时长且精确度低的问题，实现了快速准确地获得重叠区域的边界三角形面片。
59.在其中的一些实施例中，进一步的，所述步骤s104还包括：
60.步骤s1041，检测所述三角形面片与所述交叉包围盒的位置关系，若所述三角形面片全部或部分位于所述交叉包围盒内部，则确定所述三角形面片为边界三角形面片。
61.通常交叉包围盒内部包含了网格的一些三角形面片。可以理解，当三角形面片的3个顶点均位于交叉包围盒内部，则认为该三角形面片全部位于交叉包围盒内部；当三角形面片的1个或2个顶点位于交叉包围盒内部，则认为该三角形面片部分位于交叉包围盒内部；当三角形面片的顶点均位于交叉包围盒外部，则认为该三角形面片位于交叉包围盒外部。当三角形面片全部或部分位于所述交叉包围盒内部，那么该三角形面片处于两个网格的重叠区域，可以确定所述三角形面片为边界三角形面片。
62.通过上述步骤，本技术实施例可以十分简单高效地判断三角形面片与交叉包围盒的位置关系，从而快速得到网格重叠区域的边界三角形面片。
63.在其中的一些实施例中，进一步的，所述步骤s102还包括：
64.步骤s1021，在空间直角坐标系中，检测每个所述第一网格中的顶点坐标，以分别得到所述顶点坐标在x轴、y轴和z轴的最大值和最小值；根据所述最大值和所述最小值，得到每个所述第一网格对应的第一包围盒。
65.空间直角坐标系基于xyz轴建立坐标系，可以方便获得上述网格顶点坐标在x轴、y轴和z轴的最大值和最小值，并基于所述最大值和所述最小值，得到每个所述第一网格对应的第一包围盒。
66.进一步的，步骤s1021还包括：
67.步骤s10211，根据所述最大值和所述最小值，分别得到边平行于坐标轴，且包围所述第一网格的体积最小六面体，确定所述六面体为每个所述第一网格对应的第一包围盒。
68.可以理解，上述的网格顶点坐标，在x轴、y轴和z轴方向上分别都能获得最大值和最小值，在3个坐标轴方向上分别选取极值后，会得到6个直角坐标系内的点，上述的6个点
可以构成一个六面体，并且该六面体的边平行于坐标轴，且是包围上述网格的体积最小六面体，即为上述网格的的包围盒。
69.在其中的一些实施例中，进一步的，所述步骤s102还包括：
70.步骤s1022，检测所述初始第一包围盒在各个坐标轴方向上的包围盒厚度，若在第一坐标轴方向上所述包围盒厚度小于厚度阈值，则将所述初始第一包围盒在第一坐标轴正方向和负方向上的厚度，分别增加所述厚度阈值，以得到每个所述第一网格对应的第一包围盒。
71.在一些情况下，当网格为平面网格时，即在某一方向网格厚度很小时，相邻网格的包围盒通常不会相交。因此设定一个较小的厚度阈值，并选取包围盒尺寸小于厚度阈值的坐标轴方向，分别沿着坐标轴的正方向和负方向分别延长厚度阈值。将厚度增加后的包围盒，作为后续用来得到交叉包围盒的基础，可以进一步提高所得到的交叉包围盒的精确性。
72.在其中的一些实施例中，进一步的，所述步骤s104还包括：
73.步骤s1042，检测所述三角形面片与所述交叉包围盒的位置关系，当其中一个所述第一网格的三角形面片全部位于所述交叉包围盒外部时，确定该所述第一网格不具备边界三角形面片，所述交叉包围盒对应的两个所述第一网格不相连。
74.当两个网格的包围盒相交，但是其中一个网格无法检测出边界三角形面片时，即该网格的三角形面片全部位于所述交叉包围盒外部时，则说明对应的两个网格不存在重叠，也称为不相连。
75.需要说明的是，在上述流程中或者附图的流程图中示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
76.本技术实施例还提供了一种网格边界三角形面片的提取装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”、“单元”、“子单元”等可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
77.图2是根据本技术实施例的网格边界三角形面片的提取装置示意图，如图2所示，该装置包括：
78.网格获取模块，用于获取所述倾斜摄影模型中的多个第一网格；
79.包围盒获取模块，用于检测每个所述第一网格中的顶点坐标，以得到所述顶点坐标在坐标系中的坐标极值；根据所述坐标极值，得到每个所述第一网格对应的第一包围盒；
80.交叉包围盒确定模块，用于检测任意两个所述第一网格所对应的所述第一包围盒是否相交，以确定相交第一包围盒组；获取所述相交第一包围盒组的交叉区域，以得到交叉包围盒；
81.边界三角形面片确定模块，用于基于每个所述交叉包围盒，检测对应的两个所述第一网格中的三角形面片，确定边界三角形面片。
82.在其中的一些实施例中，进一步的，所述包围盒获取模块还包括：
83.初始包围盒获取模块，用于根据所述坐标极值，得到每个所述第一网格对应的初始第一包围盒；
84.包围盒厚度延展模块，用于检测所述初始第一包围盒在各个坐标轴方向上的包围
盒厚度，若在第一坐标轴方向上所述包围盒厚度小于厚度阈值，则将所述初始第一包围盒在第一坐标轴正方向和负方向上的厚度，分别增加所述厚度阈值，以得到每个所述第一网格对应的第一包围盒。
85.通过上述装置，本技术的实施例通过获取倾斜摄影场景模型的网格后，根据网格顶点的坐标极值得到网格包围盒，并判断网格包围盒两两是否相交，从而得到对应两个网格的交叉包围盒，然后基于交叉包围盒与三角形面片的位置关系，确定网格的边界三角形面片，在不需要额外分析网格边界的情况下，解决了倾斜摄影技术中网格边界三角形面片提取整体耗时长且精确度低的问题，实现了快速准确地获得重叠区域的边界三角形面片。
86.需要说明的是，上述各个模块可以是功能模块也可以是程序模块，既可以通过软件来实现，也可以通过硬件来实现。对于通过硬件来实现的模块而言，上述各个模块可以位于同一处理器中；或者上述各个模块还可以按照任意组合的形式分别位于不同的处理器中。
87.本技术实施例还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，该存储器中存储有计算机程序，该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项网格边界三角形面片的提取方法实施例中的步骤。
88.可选地，上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备，其中，该传输设备和上述处理器连接，该输入输出设备和上述处理器连接。
89.可选地，在本技术实施例中，上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤：
90.获取所述倾斜摄影模型中的多个第一网格；
91.检测每个所述第一网格中的顶点坐标，以得到所述顶点坐标在坐标系中的坐标极值；根据所述坐标极值，得到每个所述第一网格对应的第一包围盒；
92.检测任意两个所述第一网格所对应的所述第一包围盒是否相交，以确定相交第一包围盒组；获取所述相交第一包围盒组的交叉区域，以得到交叉包围盒；
93.基于每个所述交叉包围盒，检测对应的两个所述第一网格中的三角形面片，确定边界三角形面片。
94.需要说明的是，本技术实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本技术实施例在此不再赘述。
95.另外，结合上述实施例中的网格边界三角形面片的提取方法，本技术实施例可提供一种存储介质来实现。该存储介质上存储有计算机程序；该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种网格边界三角形面片的提取方法。
96.本领域的技术人员应该明白，以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
97.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，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，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。