一种快速三维点云生成三维网格的方法与流程

技术特征：
1.一种快速三维点云生成三维网格的方法，其特征在于，包括如下步骤：s1、读入三维重建后的点云p，该帧点云p是在当前相机坐标系下的二维条纹图对应的三维点云；s2、映射到uv平面，在uv方向上分别插值时采用线性插值，根据条纹图的特点，采用u方向上插值，或者v方向上插值，或者uv两个方向上插值；s3、遍历uv按照四边形规则取顶点并三角化网格，遍历uv坐标的第r行和第r 1数据，分别取p(u，v)，p(u，v 1)，p(u 1，v 1)，p(u 1，v)四个点生产三角形；s4、将生成的所有三角形组成mesh0，并通过变换矩阵将其变换到全局坐标系下；s5、根据提供的set(indexes)，找到每个index对应的外包box，取每个外包box对应的整体mesh的顶点和当前mesh0的顶点进行临近顶点合并，最终生成整体的mesh。2.根据权利要求1所述的一种快速三维点云生成三维网格的方法，其特征在于：所述点云p其属性包括，相机坐标系下三维空间位置x,y,z，相机坐标系下三维空间法向xn，yn，zn，点云p中每个点的rgb颜色值，点云p中每个点的权重q，权重越大表示可信度越高，权重越小表明可信度越低，点云p中每个点在uv平面的坐标u，v，点云p从相机坐标系到全局坐标系的变换矩阵m，该帧点云邻域点云的索引集set(indexes)。3.根据权利要求1所述的一种快速三维点云生成三维网格的方法，其特征在于：所述条纹图如果为uv方向上的是均匀的，且点云三维重建后生成的点云没有采样，则不需要进行插值或者根据分辨率是否满足要求，分别在uv方向上进行线性插值，如果条纹图uv方向上不是均匀的，或者点云三维重建后进行了点云的采样，则需要进行u或者v方向上线性插值，保证uv方向上点云的密度相同，u方向上或者uv方向线性插值类似。4.根据权利要求1所述的一种快速三维点云生成三维网格的方法，其特征在于：所述v方向上线性插值以分辨率(如400*600)的range image为例，由于数据在cols方向上因三维点云重建采样导致数据缺失严重，因此对于每一行数据r(r表示第r行数据)，找到v0和v1，且v0，v1对应的三维坐标均存在，且r行v0，v1间对应的三维数据均不存在，则对v0和v1之间线性插值(v1-v0-1)个数据。5.根据权利要求4所述的一种快速三维点云生成三维网格的方法，其特征在于：所述v方向上考虑到线性插值，会在z方向上变化剧烈的地方生成噪点，需要对算法增加两个阈值f3dthreshod，fvtreshold判断，其中满足dist(p(r，v0)，p(r，v1))<f3dthreshold且v1-v0<fvthread条件才能进行插值,其中dist表示p(r，v0)和p(r，v1)对应的三维点的距离，如欧式距离。6.根据权利要求5所述的一种快速三维点云生成三维网格的方法，其特征在于：所述阈值实际计算中f3dthreshod一般和条纹间的距离有关，fvtreshold是uv平面上的像素值，用来防止在孔洞中误差点云，需要根据具体的设备性质进行验证设置。7.根据权利要求1所述的一种快速三维点云生成三维网格的方法，其特征在于：所述四个点对应的三维点云如果都存在，则将该四边形划分为两个三角形，如果存在三个对应的三维点云，则构造一个三角形，其他情况不生成三角形。

技术总结
本发明涉及三维扫描技术领域，且公开了一种快速三维点云生成三维网格的方法，读入三维重建后的点云P，该帧点云P是在当前相机坐标系下的二维条纹图对应的三维点云,映射到UV平面，在UV方向上分别插值时采用线性插值。该快速三维点云生成三维网格的方法使用时，通过设置基于条纹图生成的三维点云的特征，提出了一种基于UV平面生成三维网格的方法，对当前帧的点云快速完成三角网格化，插值和网格化的步骤均可以采用并行操作，速度极快，可以满足速度要求较高的三维扫描设备，对内存的要求远远低于体素方法，能满足对内存要求不高的扫描扫描环境，能够比体素的方法生成速度快，占用内存少。少。少。


技术研发人员：孙军 张佰春 吕广志
受保护的技术使用者：深圳市菲森科技有限公司
技术研发日：2022.01.23
技术公布日：2022/4/29