本申請屬于三維掃描，尤其涉及一種移動式與架站式結(jié)合的三維掃描方法、裝置以及設備。

背景技術：

1、三維重建技術在數(shù)字城市、機器視覺和文物保護等方面有著廣泛的應用。傳統(tǒng)的移動式三維掃描儀，在掃描過程中通過slam算法，能得到對應的初始位姿，并通過這些位姿將不同點位的三維點云融合在一起，完成對整個拍攝場景的三維數(shù)據(jù)融合。然而，由于slam算法的局限性，計算位姿不穩(wěn)定，導致大面積無法回環(huán)且無法全局優(yōu)化，最終三維點云數(shù)據(jù)精度不高。

技術實現(xiàn)思路

1、本申請實施例提供了一種移動式與架站式結(jié)合的三維掃描方法、裝置以及設備，可以解決現(xiàn)有技術中的三維激光點云數(shù)據(jù)精度不高的問題。

2、第一方面，本申請實施例提供了一種移動式與架站式結(jié)合的三維掃描方法，該方法應用于三維掃描設備，其特征在于，該方法包括：

3、獲取目標位姿數(shù)據(jù)，所述目標位姿數(shù)據(jù)為所述三維掃描設備進行移動式拍攝過程中采集得到的位姿數(shù)據(jù)；

4、獲取相對位姿數(shù)據(jù)，所述相對位姿數(shù)據(jù)為所述三維掃描設備在回環(huán)檢測區(qū)域進行架站式拍攝過程中采集得到的位姿數(shù)據(jù)；

5、根據(jù)所述相對位姿數(shù)據(jù)對所述目標位姿數(shù)據(jù)進行優(yōu)化，根據(jù)優(yōu)化后的目標位姿數(shù)據(jù)得到三維激光點云數(shù)據(jù)。

6、在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，所述三維掃描設備包括激光雷達、慣性導航模塊以及視覺導航模塊；

7、獲取目標位姿數(shù)據(jù)之前，還包括：

8、對激光雷達與慣性導航模塊進行第一標定；

9、對激光雷達與視覺導航模塊進行第二標定。

10、在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，獲取目標位姿數(shù)據(jù)，包括：

11、獲取第一候選位姿數(shù)據(jù)，所述第一候選位姿是根據(jù)激光雷達采集的激光雷達數(shù)據(jù)和慣性導航模塊采集的imu數(shù)據(jù)計算得到的；

12、獲取第二候選位姿數(shù)據(jù)，所述第二候選位姿是根據(jù)視覺導航模塊采集的激光雷達數(shù)據(jù)和視覺導航模塊采集的視頻流數(shù)據(jù)計算得到的；

13、對所述第一候選位姿數(shù)據(jù)和第二候選位姿數(shù)據(jù)進行融合，得到所述目標位姿數(shù)據(jù)。

14、在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，根據(jù)所述相對位姿數(shù)據(jù)對所述目標位姿數(shù)據(jù)進行優(yōu)化，根據(jù)優(yōu)化后的目標位姿數(shù)據(jù)得到三維激光點云數(shù)據(jù)，包括：

15、以所述相對位姿數(shù)據(jù)為錨點，基于預設算法，將回環(huán)檢測前后三維掃描設備獲取的目標位姿數(shù)據(jù)進行全局優(yōu)化；

16、根據(jù)全局優(yōu)化后的目標位姿數(shù)據(jù)生成三維激光點云數(shù)據(jù)。

17、第二方面，本申請實施例提供了一種移動式與架站式結(jié)合的三維掃描裝置，該裝置包括：

18、第一獲取模塊，用于獲取目標位姿數(shù)據(jù)，所述目標位姿數(shù)據(jù)為所述三維掃描設備進行移動式拍攝過程中采集得到的位姿數(shù)據(jù)；

19、第二獲取模塊，獲取相對位姿數(shù)據(jù)，所述相對位姿數(shù)據(jù)為所述三維掃描設備在回環(huán)檢測區(qū)域進行架站式拍攝過程中采集得到的位姿數(shù)據(jù)；

20、優(yōu)化模塊，用于根據(jù)所述相對位姿數(shù)據(jù)對所述目標位姿數(shù)據(jù)進行優(yōu)化，根據(jù)優(yōu)化后的目標位姿數(shù)據(jù)得到三維激光點云數(shù)據(jù)。

21、在第二方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，所述三維掃描設備包括激光雷達、慣性導航模塊以及視覺導航模塊；

22、所述裝置還包括：

23、第一標定模塊，用于對激光雷達與慣性導航模塊進行第一標定；

24、第二標定模塊，用于對激光雷達與視覺導航模塊進行第二標定。

25、在第二方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，所述第一獲取模塊，包括：

26、第一獲取單元，用于獲取第一候選位姿數(shù)據(jù)，所述第一候選位姿是根據(jù)激光雷達采集的激光雷達數(shù)據(jù)和慣性導航模塊采集的imu數(shù)據(jù)計算得到的；

27、第二獲取單元，獲取第二候選位姿數(shù)據(jù)，所述第二候選位姿是根據(jù)視覺導航模塊采集的激光雷達數(shù)據(jù)和視覺導航模塊采集的視頻流數(shù)據(jù)計算得到的；

28、融合單元，用于對所述第一候選位姿數(shù)據(jù)和第二候選位姿數(shù)據(jù)進行融合，得到所述目標位姿數(shù)據(jù)。

29、在第二方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，所述優(yōu)化模塊，包括：

30、全局優(yōu)化單元，用于以所述相對位姿數(shù)據(jù)為錨點，基于預設算法，將回環(huán)檢測前后三維掃描設備獲取的目標位姿數(shù)據(jù)進行全局優(yōu)化；

31、生成單元，用于根據(jù)全局優(yōu)化后的目標位姿數(shù)據(jù)生成三維激光點云數(shù)據(jù)。

32、第三方面，本申請實施例提供了一種三維掃描設備，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)如上述第一方面所述的方法。

33、第四方面，本申請實施例提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如上述第一方面所述的方法。

34、本申請實施例與現(xiàn)有技術相比存在的有益效果是：

35、通過獲取目標位姿數(shù)據(jù)，目標位姿數(shù)據(jù)為三維掃描設備進行移動式拍攝過程中采集得到的位姿數(shù)據(jù)；獲取相對位姿數(shù)據(jù)，相對位姿數(shù)據(jù)為三維掃描設備在回環(huán)檢測區(qū)域進行架站式拍攝過程中采集得到的位姿數(shù)據(jù)；根據(jù)相對位姿數(shù)據(jù)對目標位姿數(shù)據(jù)進行優(yōu)化，根據(jù)優(yōu)化后的目標位姿數(shù)據(jù)得到三維激光點云數(shù)據(jù)?？梢?，本申請實施例采用架站式拍攝方式來彌補移動式拍攝中slam算法的局限性，從而提高了三維激光點云數(shù)據(jù)的精度和準確性。

技術特征：

1.一種移動式與架站式結(jié)合的三維掃描方法，該方法應用于三維掃描設備，其特征在于，該方法包括：

2.如權(quán)利要求1所述的移動式與架站式結(jié)合的三維掃描方法，其特征在于，所述三維掃描設備包括激光雷達、慣性導航模塊以及視覺導航模塊；

3.如權(quán)利要求2所述的移動式與架站式結(jié)合的三維掃描方法，其特征在于，獲取目標位姿數(shù)據(jù)，包括：

4.如權(quán)利要求1所述的移動式與架站式結(jié)合的三維掃描方法，其特征在于，根據(jù)所述相對位姿數(shù)據(jù)對所述目標位姿數(shù)據(jù)進行優(yōu)化，根據(jù)優(yōu)化后的目標位姿數(shù)據(jù)得到三維激光點云數(shù)據(jù)，包括：

5.一種移動式與架站式結(jié)合的三維掃描裝置，該裝置應用于三維掃描設備，其特征在于，該裝置包括：

6.如權(quán)利要求5所述的移動式與架站式結(jié)合的三維掃描裝置，其特征在于，所述三維掃描設備包括激光雷達、慣性導航模塊以及視覺導航模塊；

7.如權(quán)利要求6所述的移動式與架站式結(jié)合的三維掃描裝置，所述第一獲取模塊，包括：

8.如權(quán)利要求5所述的移動式與架站式結(jié)合的三維掃描裝置，所述優(yōu)化模塊，包括：

9.一種三維掃描設備，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)如權(quán)利要求1至4任一項所述的方法。

10.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如權(quán)利要求1至4任一項所述的方法。

技術總結(jié)
本申請適用于三維掃描技術領域，提供了一種移動式與架站式結(jié)合的三維掃描方法，該方法應用于三維掃描設備，該方法包括：獲取目標位姿數(shù)據(jù)，目標位姿數(shù)據(jù)為三維掃描設備進行移動式拍攝過程中采集得到的位姿數(shù)據(jù)；獲取相對位姿數(shù)據(jù)，相對位姿數(shù)據(jù)為三維掃描設備在回環(huán)檢測區(qū)域進行架站式拍攝過程中采集得到的位姿數(shù)據(jù)；根據(jù)相對位姿數(shù)據(jù)對目標位姿數(shù)據(jù)進行優(yōu)化，根據(jù)優(yōu)化后的目標位姿數(shù)據(jù)得到三維激光點云數(shù)據(jù)?？梢?，本申請采用架站式拍攝方式來彌補移動式拍攝中SLAM算法的局限性，從而提高了三維激光點云數(shù)據(jù)的精度和準確性。

技術研發(fā)人員：崔巖,劉強
受保護的技術使用者：珠海市四維時代網(wǎng)絡科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/19