相關(guān)申請(qǐng)

本申請(qǐng)與2015年12月30日提交的、檔案號(hào)為4201.1128-000、申請(qǐng)?zhí)枮?4/984,412的neliagloriamazula的“3dto2dreimagingforsearch(用于搜索的3d到2d再成像)”相關(guān)。同樣，該申請(qǐng)與2015年12月30日提交的、檔案號(hào)為4201.1127-000、申請(qǐng)?zhí)枮?4/983,878的neliagloriamazula的“densitybasedgraphicalmapping(基于密度的圖形映射)”相關(guān)，以及與2015年12月30日提交的、檔案號(hào)為4201.1131-000、申請(qǐng)?zhí)枮?4/984,765的neliagloriamazula的“embeddedfrequencybasedsearchand3dgraphicaldataprocessing(基于嵌入頻率的搜索和3d圖形數(shù)據(jù)處理)”相關(guān)。上述申請(qǐng)的全部教導(dǎo)通過引用方式合并于此。

背景技術(shù)：

實(shí)施例概括而言涉及計(jì)算機(jī)程序和系統(tǒng)領(lǐng)域，并且具體地涉及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(cad)、計(jì)算機(jī)輔助工程和建模領(lǐng)域。

在市場(chǎng)上提供了多個(gè)用于零件或零件組件的設(shè)計(jì)的系統(tǒng)和程序。這些所謂的cad系統(tǒng)允許用戶構(gòu)建和操縱對(duì)象和對(duì)象的組件的復(fù)雜三維模型。cad系統(tǒng)因此利用邊或線在一些情況下，利用面提供了對(duì)建模的對(duì)象的表示。線、邊、面或多邊形可以多種方式來表示，例如，非均勻有理基樣條(nurbs)。

這些cad系統(tǒng)管理建模對(duì)象的零件或零件的組件，這主要是幾何形狀的規(guī)范。特別地，cad文件包含規(guī)范，根據(jù)所述規(guī)范來生成幾何形狀。根據(jù)幾何形狀，生成表示。規(guī)范、幾何形狀和表示可以存儲(chǔ)在單個(gè)cad文件或多個(gè)cad文件中。cad系統(tǒng)包括用于向設(shè)計(jì)者表示建模對(duì)象的圖形工具；這些工具專用于復(fù)雜對(duì)象的顯示。例如，組件可能包含數(shù)千零件。cad系統(tǒng)能夠用于管理對(duì)象的模型，這些對(duì)象的模型存儲(chǔ)在電子文件中。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

存在大量的模型，例如，cad模型，數(shù)據(jù)存在其中。然而，為了取得重新使用現(xiàn)有數(shù)據(jù)的有利效益，需要用于識(shí)別和搜索這樣的數(shù)據(jù)的有效方法。本發(fā)明的實(shí)施例提供了用于根據(jù)對(duì)象的三維(3d)數(shù)據(jù)來識(shí)別對(duì)象的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明的實(shí)施例可以用于各種應(yīng)用中，例如，設(shè)施和對(duì)象再設(shè)計(jì)以及維護(hù)。

本發(fā)明的實(shí)施例通過在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中獲得給定對(duì)象的3d數(shù)據(jù)而開始。繼而，該3d數(shù)據(jù)通過連接到存儲(chǔ)器的處理器被平坦化，以產(chǎn)生給定對(duì)象的二維(2d)數(shù)據(jù)。給定對(duì)象的所產(chǎn)生的2d數(shù)據(jù)然后與現(xiàn)有的2d對(duì)象數(shù)據(jù)的庫進(jìn)行比較以識(shí)別匹配的2d對(duì)象數(shù)據(jù)。在這樣的實(shí)施例中，2d對(duì)象數(shù)據(jù)與相應(yīng)的特定現(xiàn)實(shí)世界對(duì)象相對(duì)應(yīng)。作為比較的結(jié)果，給定對(duì)象被識(shí)別為特定種類型的特定現(xiàn)實(shí)世界對(duì)象。在本方法的實(shí)施例中，響應(yīng)于識(shí)別匹配的2d對(duì)象數(shù)據(jù)，所獲得的3d數(shù)據(jù)是使用匹配的2d對(duì)象數(shù)據(jù)來進(jìn)行更新的。根據(jù)實(shí)施例，所述更新可以包括更新對(duì)象類型和/或?qū)ο蟛牧稀?/p>

本發(fā)明的實(shí)施例可以利用包括本領(lǐng)域中公知的任何類型的2d對(duì)象數(shù)據(jù)的庫。在實(shí)施例中，2d對(duì)象數(shù)據(jù)是照片、視頻、以及2dcad對(duì)象中的至少一個(gè)。類似地，實(shí)施例可以獲得本領(lǐng)域中公知的任何類型的3d數(shù)據(jù)，包括3dcad模型數(shù)據(jù)和點(diǎn)云數(shù)據(jù)。根據(jù)實(shí)施例，給定對(duì)象的所產(chǎn)生的2d數(shù)據(jù)表示給定對(duì)象的面。方法的可替換的實(shí)施例還包括通過使已知的3d數(shù)據(jù)平坦化來創(chuàng)建2d對(duì)象數(shù)據(jù)的庫。另外，在另一個(gè)實(shí)施例中，針對(duì)環(huán)境中的多個(gè)對(duì)象來迭代上述獲得、平坦化、比較以及識(shí)別，并且比較考慮環(huán)境中的多個(gè)對(duì)象。

本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例針對(duì)用于根據(jù)3d數(shù)據(jù)來識(shí)別對(duì)象的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。這樣的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括處理器以及具有存儲(chǔ)于其上的計(jì)算機(jī)代碼指令的存儲(chǔ)器，其中所述處理器和具有計(jì)算機(jī)代碼指令的存儲(chǔ)器被配置為使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)本文所描述的各個(gè)實(shí)施例。在一個(gè)這樣的實(shí)施例中，處理器和具有計(jì)算機(jī)代碼指令的存儲(chǔ)器被配置為使系統(tǒng)在存儲(chǔ)器中獲得給定對(duì)象的3d數(shù)據(jù)，并且繼而使給定對(duì)象的3d數(shù)據(jù)平坦化，來產(chǎn)生給定對(duì)象的2d數(shù)據(jù)。此外，在這樣的實(shí)施例中，處理器和具有計(jì)算機(jī)代碼指令的存儲(chǔ)器還使所述系統(tǒng)將給定對(duì)象的所產(chǎn)生的2d數(shù)據(jù)與現(xiàn)有2d對(duì)象數(shù)據(jù)的庫進(jìn)行比較，來識(shí)別匹配的2d對(duì)象數(shù)據(jù)，其中，匹配的2d對(duì)象數(shù)據(jù)與相應(yīng)的特定現(xiàn)實(shí)世界對(duì)象相對(duì)應(yīng)。根據(jù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)施例，所述庫被保持在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)存儲(chǔ)器中。此外，在實(shí)施例中，作為比較的結(jié)果，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)識(shí)別給定對(duì)象，即，針對(duì)其獲得3d數(shù)據(jù)、作為特定種類的現(xiàn)實(shí)世界對(duì)象的對(duì)象。

在可替換的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)施例中，處理器和具有計(jì)算機(jī)代碼指令的存儲(chǔ)器還被配置為使系統(tǒng)使用匹配的2d對(duì)象數(shù)據(jù)來更新給定對(duì)象的獲得的3d數(shù)據(jù)。在實(shí)施例中，匹配的2d對(duì)象數(shù)據(jù)包括對(duì)象類型和對(duì)象材料中的至少一個(gè)。此外，根據(jù)實(shí)施例，2d對(duì)象數(shù)據(jù)是照片、視頻、以及2dcad對(duì)象中的至少一個(gè)。另外，在示例計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)施例中，給定對(duì)象的3d數(shù)據(jù)是3dcad模型和點(diǎn)云中的至少一個(gè)。此外，根據(jù)另一實(shí)施例，給定對(duì)象的所產(chǎn)生的2d數(shù)據(jù)表示給定對(duì)象的面。

在另一示例實(shí)施例中，處理器和具有計(jì)算機(jī)代碼指令的存儲(chǔ)器還別配置為使系統(tǒng)通過使已知的3d數(shù)據(jù)平坦化來創(chuàng)建2d對(duì)象數(shù)據(jù)的庫。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的另一實(shí)施例被配置為針對(duì)環(huán)境中的多個(gè)對(duì)象來迭代上述獲得、平坦化、比較以及識(shí)別，并且在這樣的實(shí)施例中，比較考慮環(huán)境中的多個(gè)對(duì)象。

本發(fā)明的另一實(shí)施例涉及用于根據(jù)對(duì)象的3d數(shù)據(jù)來識(shí)別對(duì)象的云計(jì)算實(shí)現(xiàn)方式。該實(shí)施例涉及通過服務(wù)器執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，該服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)與一個(gè)或多個(gè)客戶端通信，其中計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。在該實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括程序指令，當(dāng)通過處理器執(zhí)行時(shí)，所述程序指令使處理器在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中獲得給定對(duì)象的3d數(shù)據(jù)，并且使所述給定對(duì)象的3d數(shù)據(jù)平坦化來產(chǎn)生給定對(duì)象的2d數(shù)據(jù)。此外，在該實(shí)施例中，當(dāng)通過處理器執(zhí)行時(shí)，所述程序指令進(jìn)一步使處理器比較給定對(duì)象的所產(chǎn)生的2d數(shù)據(jù)與現(xiàn)有2d對(duì)象數(shù)據(jù)的庫，來識(shí)別匹配的2d對(duì)象數(shù)據(jù)，并且作為比較的結(jié)果，將給定對(duì)象識(shí)別為特定種類的現(xiàn)實(shí)世界對(duì)象。

附圖說明

根據(jù)如附圖所圖示的本發(fā)明的示例性實(shí)施例的以下更特別的描述，前述內(nèi)容將是顯而易見的，在附圖中相似的附圖標(biāo)記在不同視圖中指代相同的部件。附圖不一定是按比例繪制的，重點(diǎn)應(yīng)放在示出本發(fā)明的示例的實(shí)施例上。

圖1是根據(jù)示例實(shí)施例的用于識(shí)別對(duì)象的方法的流程圖。

圖2是描繪了對(duì)可以在實(shí)施例中使用的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較的過程流。

圖3是使用本發(fā)明的實(shí)施例的原理來更新模型的方法的過程流圖。

圖4是根據(jù)實(shí)施例的用于根據(jù)對(duì)象的3d數(shù)據(jù)來識(shí)別對(duì)象的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的簡(jiǎn)化的框圖。

圖5是可以在其中實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施例的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的簡(jiǎn)化的圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的示例性實(shí)施例的描述如下。

在本文中所引用的全部專利、公開的申請(qǐng)和參考文獻(xiàn)的教導(dǎo)的全文通過引用方式合并于此。

如本文所指出的，本發(fā)明的實(shí)施例提供了根據(jù)對(duì)象的3d數(shù)據(jù)來搜索并且識(shí)別對(duì)象的方法。當(dāng)前的方法搜索是從3d到3d或者從2d到2d的。例如，如果對(duì)象是3d的，那么對(duì)象的元數(shù)據(jù)和/或維度信息用于映射并且搜索其他類似的對(duì)象。由此，如果查看泵對(duì)象(例如，在3dcad中)，則對(duì)象特性用于找到匹配的項(xiàng)目。這在2d世界中也能夠完成。一個(gè)示例是人臉識(shí)別，其中唯一的面部比例用于匹配“未知的”人的圖片與該人已經(jīng)在之前被識(shí)別的現(xiàn)有圖片。然而，這樣的方法不能夠有助于使用2d信息的庫來識(shí)別/搜索3d數(shù)據(jù)。例如，如果在2d圖像的數(shù)據(jù)庫中搜索泵的3dcad圖像，則不能夠?qū)⒈玫?d特性與現(xiàn)有的2d特性進(jìn)行匹配。該能力，即使用2d數(shù)據(jù)來識(shí)別對(duì)象的3d數(shù)據(jù)將是非常有用的。例如，可以使用諸如，激光掃描、視頻、圖片、或者甚至聲吶以及其他示例之類的非智能圖像信息，這樣的方法可以在重新創(chuàng)建復(fù)雜以及未知的環(huán)境的cad模型中使用，如檔案號(hào)為4201.1127-000的neliagloriamazula的“densitybasedgraphicalmapping(基于密度的圖形映射)”中所描述的，其全部內(nèi)容以引用的方式被并入本文。

當(dāng)前方法不提供用于利用全面的2d到2d搜索以及3d到3d搜索特性來快速地從3d到2d進(jìn)行搜索以用于在現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫中識(shí)別對(duì)象的方法。更特別地，當(dāng)前方法使用距離比率以及用于映射對(duì)象的其他類似的特性(例如，面部識(shí)別)最好的情況下被限制為2d到2d比較/搜索。不存在能夠?qū)?duì)象的3d數(shù)據(jù)執(zhí)行特性評(píng)估來在現(xiàn)有的2d對(duì)象數(shù)據(jù)當(dāng)中進(jìn)行搜索的搜索/識(shí)別方法，反之亦然。

當(dāng)前方法也通過文件格式而被限制，因?yàn)橥ǔＮ募袷绞遣荒軌蛴扇克阉饕婵勺x的。例如，如果想要通過搜索2d數(shù)據(jù)來識(shí)別3d對(duì)象，并且3d對(duì)象是以catia格式被創(chuàng)建的，那么搜索引擎，即，實(shí)施對(duì)2d數(shù)據(jù)的庫進(jìn)行搜索的搜索引擎可能不能夠打開3d數(shù)據(jù)文件，而只有打開3d數(shù)據(jù)文件，該3d數(shù)據(jù)文件才可以在搜索2d數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行處理和使用。例如，2d搜索引擎將需要自動(dòng)地捕獲3d對(duì)象的快照，即獲取3d對(duì)象的視圖，并且運(yùn)行搜索。這種類型的方法當(dāng)前是不可用的。這樣的功能可以用在各個(gè)場(chǎng)景中。例如，這樣的搜索可以與大型復(fù)雜環(huán)境(例如，需要重新設(shè)計(jì)的化工廠)的激光掃描、聲吶掃描、或者甚至視頻圖像(特別是3d)一起使用，例如，更新工廠的cad模型。例如，激光掃描不是智能的，即，泵的激光掃描數(shù)據(jù)不具有實(shí)際上將數(shù)據(jù)識(shí)別為與泵相對(duì)應(yīng)的信息。利用這樣的數(shù)據(jù)，3d-2d-3d搜索協(xié)議將對(duì)于將智能構(gòu)建到環(huán)境中是有價(jià)值的，例如，識(shí)別所有泵、所有泵類型、以及特別的泵。

用于根據(jù)對(duì)象的3d數(shù)據(jù)來識(shí)別對(duì)象的當(dāng)前解決方案對(duì)于大量的數(shù)據(jù)(例如，在重映像復(fù)雜環(huán)境中生成的數(shù)據(jù))是不可縮放的。這樣的大規(guī)模數(shù)據(jù)集的示例是激光掃描的化工廠或者海底設(shè)施。在這些示例中，通常具有不能反映實(shí)際存在的環(huán)境的實(shí)際裝配的繪圖。在這些場(chǎng)景中，激光掃描、視頻、或者聲吶可以對(duì)未知的環(huán)境進(jìn)行操作，并且使用本發(fā)明的實(shí)施例，例如，可以增強(qiáng)這些非智能的數(shù)據(jù)類型。激光掃描本質(zhì)上是非智能的，它不能具有任何識(shí)別元數(shù)據(jù)，它僅僅是圖像(例如，泵的激光掃描數(shù)據(jù)不知道它是泵)。僅僅存在有限的現(xiàn)有方法來將智能/特性/元信息附著到對(duì)象的激光掃描數(shù)據(jù)。典型地，人工地或者使用3d到3d映射來賦予特性。而3d到3d映射不能幫助將元數(shù)據(jù)賦予給非智能信息，不存在現(xiàn)有的方法利用2d圖像的數(shù)據(jù)(即，圖片或者圖)來進(jìn)一步改進(jìn)3d數(shù)據(jù)的特性信息。因?yàn)榄h(huán)境數(shù)據(jù)(即，聲吶掃描數(shù)據(jù))不具有任何智能性，它不提供可以用于對(duì)3d數(shù)據(jù)進(jìn)行特性化的任何其他元信息。例如，激光掃描數(shù)據(jù)不具有關(guān)于被掃描的材料的可以用于識(shí)別對(duì)象的信息。在實(shí)施例中，本發(fā)明的原理可以用于將3d數(shù)據(jù)平坦化，來產(chǎn)生2d數(shù)據(jù)從而能夠?qū)崿F(xiàn)2d到2d特性搜索。繼而，利用2d到2d比較找到的任何識(shí)別的數(shù)據(jù)可以用于更新3d數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)。

圖1是用于根據(jù)對(duì)象的3d數(shù)據(jù)來識(shí)別對(duì)象的方法100的流程圖。方法100開始于在步驟101處，在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中獲得給定對(duì)象的3d數(shù)據(jù)。3d數(shù)據(jù)可以是本領(lǐng)域中已知的任何這樣的3d數(shù)據(jù)，例如，有限元模型、3dcad模型、點(diǎn)云、激光掃描數(shù)據(jù)、以及聲吶數(shù)據(jù)，以及其他示例。此外，數(shù)據(jù)可以通過本領(lǐng)域已知的任何手段來獲得，例如，經(jīng)由廣域網(wǎng)(wan)或者局域網(wǎng)(lan)。在實(shí)施例中，方法100通過計(jì)算設(shè)備實(shí)現(xiàn)，并且在這樣的實(shí)施例中，對(duì)象的3d數(shù)據(jù)在步驟101處從通信地耦合到計(jì)算設(shè)備的任何點(diǎn)來獲得。此外，在實(shí)施例中，對(duì)象的數(shù)據(jù)從多個(gè)點(diǎn)獲得。

在步驟101處獲得數(shù)據(jù)之后，方法100繼續(xù)，并且3d數(shù)據(jù)被平坦化以在步驟102處產(chǎn)生給定對(duì)象的2d數(shù)據(jù)。在實(shí)施例中，3d數(shù)據(jù)在步驟102處，通過拍攝3d數(shù)據(jù)的視圖的快照而被平坦化。例如，在這樣的實(shí)施例中，所產(chǎn)生的2d數(shù)據(jù)表示對(duì)象的面。根據(jù)方法100的實(shí)施例，僅3d數(shù)據(jù)的一部分被平坦化，例如，僅3d數(shù)據(jù)的兩個(gè)視圖可以用于在步驟102處產(chǎn)生2d數(shù)據(jù)。在另一實(shí)施例中，所有3d數(shù)據(jù)或者3d數(shù)據(jù)的一個(gè)或多個(gè)部分可以被平坦化。根據(jù)實(shí)施例，3d數(shù)據(jù)在步驟102處使用從3d數(shù)據(jù)提取的點(diǎn)而被平坦化。使用快照或者向量追蹤方法來使數(shù)據(jù)平坦化。所得到的對(duì)象/數(shù)據(jù)的2d“平坦的”視圖可以與其他2d圖像或者圖形文件進(jìn)行比較，如本文所描述的。

方法100通過比較所產(chǎn)生的2d數(shù)據(jù)與現(xiàn)有2d對(duì)象數(shù)據(jù)的庫來識(shí)別匹配的2d對(duì)象數(shù)據(jù)，而繼續(xù)在步驟103處。在這樣的實(shí)施例中，匹配的2d對(duì)象數(shù)據(jù)與相應(yīng)的對(duì)象相對(duì)應(yīng)。在實(shí)施例中，對(duì)象可以是本領(lǐng)域中已知的任何對(duì)象，例如，現(xiàn)實(shí)世界對(duì)象。例如，3d數(shù)據(jù)可以來自油處理工廠的激光掃描，并且表示泵的數(shù)據(jù)的單個(gè)部分可以被提取、并且平坦化或者轉(zhuǎn)換為2d視圖，如本文所描述的。所提取的泵數(shù)據(jù)可以在步驟103處與其他2d數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，以識(shí)別包括該對(duì)象是泵的基本信息，或者它可以用于識(shí)別包括泵類型、維度以及材料的更全面的元數(shù)據(jù)。應(yīng)當(dāng)注意的是，本發(fā)明的實(shí)施例不被限制，并且對(duì)象可以不是現(xiàn)實(shí)世界對(duì)象。例如，方法100的實(shí)施例可以用于識(shí)別來自視頻游戲的3d數(shù)據(jù)，并且在這樣的實(shí)施例中，庫中的2d可以與來自視頻游戲的對(duì)象相對(duì)應(yīng)。根據(jù)實(shí)施例，庫中的2d對(duì)象數(shù)據(jù)可以是本領(lǐng)域中已知的任何2d對(duì)象數(shù)據(jù)。例如，2d數(shù)據(jù)可以包括照片、視頻、和/或2dcad對(duì)象以及其他示例。在步驟103處執(zhí)行的對(duì)象可以在識(shí)別匹配的2d對(duì)象數(shù)據(jù)中考慮2d數(shù)據(jù)的任何參數(shù)。例如，比較可以比較2d數(shù)據(jù)的維度來識(shí)別庫中具有相同或者相似維度和/或特性的任何對(duì)象。

根據(jù)方法100的實(shí)施例，現(xiàn)有2d對(duì)象數(shù)據(jù)的庫被存儲(chǔ)在實(shí)現(xiàn)方法100的計(jì)算設(shè)備上。然而，本發(fā)明的實(shí)施例不被這樣限制，并且在實(shí)施例中，庫可以被存儲(chǔ)在與實(shí)現(xiàn)方法100的計(jì)算設(shè)備通信地耦合的任何點(diǎn)處。此外，在實(shí)施例中，庫被分布在多個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備上，并且多個(gè)設(shè)備在步驟103處的執(zhí)行比較中使用。方法100的一個(gè)示例實(shí)施例還包括創(chuàng)建2d對(duì)象數(shù)據(jù)的庫。在這樣的實(shí)施例中，通過平坦化已知對(duì)象的3d數(shù)據(jù)來創(chuàng)建庫。例如，如果存在具有識(shí)別例如表示3dcad模型的對(duì)象的類型的填充的元數(shù)據(jù)，則方法100的實(shí)施例可以使該數(shù)據(jù)平坦化，并且利用平坦化的數(shù)據(jù)來填充2d數(shù)據(jù)的庫。

繼續(xù)，作為在步驟103處的比較的結(jié)果，方法100在步驟104處將給定對(duì)象識(shí)別為具有特定種類型的特定現(xiàn)實(shí)世界對(duì)象。由此，方法100在步驟101處開始于給定對(duì)象的未識(shí)別的或者部分識(shí)別的3d數(shù)據(jù)，在步驟102處，處理該數(shù)據(jù)以產(chǎn)生給定對(duì)象的2d數(shù)據(jù)，并且在步驟103處比較所產(chǎn)生的2d數(shù)據(jù)與現(xiàn)有2d數(shù)據(jù)的庫，以在步驟104處最終識(shí)別給定對(duì)象。在實(shí)施例中，方法100使用匹配的2d數(shù)據(jù)來更新所獲得的3d數(shù)據(jù)。例如，如果匹配的2d數(shù)據(jù)指示對(duì)象類型和對(duì)象材料，則利用這樣的屬性來更新在步驟101處獲得的3d數(shù)據(jù)。

方法100的實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的雙向2d到3d到2d映射算法，來識(shí)別環(huán)境的對(duì)象。例如，考慮如下的實(shí)施例，其中，3d數(shù)據(jù)是表示油處理環(huán)境的3d數(shù)據(jù)，并且該數(shù)據(jù)包括特定類型的離心泵的獨(dú)特的進(jìn)口法蘭。在這樣的實(shí)施例中，泵的“平坦化”的視圖可以被生成，并且用于識(shí)別該法蘭。這樣元數(shù)據(jù)特性，即，對(duì)象類型，可以被分配給該2d平坦化的數(shù)據(jù)，并且隨后被分配給原始3d環(huán)境中的對(duì)象。算法可以被迭代來進(jìn)一步使用法蘭信息來識(shí)別環(huán)境中的對(duì)象，例如，以識(shí)別父分組，在如上情況中，是泵所屬于的特定的離心泵。2d到3d到2d的逆序可以被完成來選擇、隔離、以及識(shí)別應(yīng)當(dāng)被賦予泵的3d數(shù)據(jù)中的剩余的對(duì)象。該雙向的以及迭代的過程可以針對(duì)所有的3d數(shù)據(jù)(例如，整個(gè)點(diǎn)云)來執(zhí)行，直到3d數(shù)據(jù)中的所有或者大部分對(duì)象都被使用已知的信息進(jìn)行特性化。

示例特性類似于紋理和顏色還可以用于幫助在方法100的實(shí)施例中執(zhí)行的比較。在方法100的實(shí)施例中，平坦化的數(shù)據(jù)的材料或者顏色可以通過分析數(shù)據(jù)來進(jìn)行識(shí)別。例如，通過檢測(cè)數(shù)據(jù)中的突起，可以推斷出對(duì)象是由滲碳鋼材料制成的。類似地，可以分析數(shù)據(jù)來確定對(duì)象的顏色。信息(例如，材料和顏色)可以用于幫助對(duì)象的映射。

方法100的另一個(gè)實(shí)施例迭代針對(duì)環(huán)境中的多個(gè)對(duì)象的獲得、平坦化、比較、以及識(shí)別。此外，在實(shí)施例中，用于整個(gè)環(huán)境的數(shù)據(jù)可以一次性獲得，并且被處理來識(shí)別例如屬于特定對(duì)象的數(shù)據(jù)的部分。該數(shù)據(jù)然后可以根據(jù)本文所描述的步驟102-104來進(jìn)行處理。此外，在存在多個(gè)對(duì)象的實(shí)施例中，在步驟103處的比較可以考慮多個(gè)對(duì)象。換句話說，針對(duì)給定對(duì)象的比較可以由數(shù)據(jù)中的已經(jīng)識(shí)別出的多個(gè)其他對(duì)象來進(jìn)行通知。在示例中，所獲得的3d數(shù)據(jù)包含兩個(gè)對(duì)象，并且第一對(duì)象被識(shí)別為閥門。繼而，因?yàn)閷?shí)施例可以被編程來應(yīng)用合適的邏輯規(guī)則，所以可以知道，閥門通常導(dǎo)向管路。由此，在步驟103處的比較首先可以比較所獲得的數(shù)據(jù)與庫中現(xiàn)有的管路數(shù)據(jù)。

為了進(jìn)一步示出方法100，在下文中，在化工處理工廠的上下文中描述示例。在這樣的示例中，化工處理工廠被激光掃描以產(chǎn)生對(duì)象的點(diǎn)云(對(duì)象是泵，但是因?yàn)榧す鈷呙椟c(diǎn)云是非智能數(shù)據(jù)，因此，不存在相關(guān)聯(lián)的元數(shù)據(jù)來將點(diǎn)云識(shí)別為泵)。該激光掃描數(shù)據(jù)在步驟101處被獲得，并且繼而，在步驟102處被平坦化以產(chǎn)生泵的2d數(shù)據(jù)(泵在該點(diǎn)處未被識(shí)別)。在步驟103處，平坦化的數(shù)據(jù)與2d數(shù)據(jù)的庫進(jìn)行比較，并且在這個(gè)比較中，匹配平坦化數(shù)據(jù)的2d數(shù)據(jù)在步驟103處被找到。此外，所識(shí)別出的匹配的2d數(shù)據(jù)具有例如指示對(duì)象是由acme制作的，并且由黃銅構(gòu)成的泵相關(guān)聯(lián)的元數(shù)據(jù)。繼而，在步驟104處，由原始獲得的3d數(shù)據(jù)所表示的對(duì)象現(xiàn)在被識(shí)別為由acme制作的，并且由黃銅構(gòu)成的泵。

圖2描繪了使用本發(fā)明的原理根據(jù)對(duì)象的3d數(shù)據(jù)來識(shí)別對(duì)象的方法220。方法220開始于平坦化過程221，其中，未識(shí)別的3d數(shù)據(jù)224被平坦化，以產(chǎn)生2d數(shù)據(jù)225?？梢酝ㄟ^對(duì)3d數(shù)據(jù)224的單個(gè)視圖進(jìn)行拍快照或者通過從3d數(shù)據(jù)224中移除數(shù)據(jù)使得剩余的數(shù)據(jù)僅屬于原始3d數(shù)據(jù)224的2d部分來執(zhí)行平坦化過程221。平坦化還可以通過對(duì)3d數(shù)據(jù)進(jìn)行向量追蹤并且將向量文件轉(zhuǎn)換為2d視圖來完成。比較和識(shí)別過程222使方法220繼續(xù)。在比較和識(shí)別過程222中，未識(shí)別的2d數(shù)據(jù)225與已知的2d數(shù)據(jù)進(jìn)行比較以找到匹配的2d數(shù)據(jù)226。比較過程222可以利用2d或者照片圖像數(shù)據(jù)的庫和/或多個(gè)庫。此外，在實(shí)施例中，未知的2d數(shù)據(jù)和2d數(shù)據(jù)的庫是使用公共等距離點(diǎn)來進(jìn)行比較的。在這樣的實(shí)施例中，匹配數(shù)據(jù)，例如，2d數(shù)據(jù)226被識(shí)別，其中，未知的數(shù)據(jù)225和匹配的數(shù)據(jù)226具有類似的或者相同的等距點(diǎn)。當(dāng)比較和識(shí)別過程222識(shí)別匹配的2d數(shù)據(jù)226時(shí)，未知的2d數(shù)據(jù)225現(xiàn)在被識(shí)別?，F(xiàn)在識(shí)別的2d數(shù)據(jù)225然后可以用于重新處理步驟223來更新先前未被識(shí)別的3d數(shù)據(jù)224。

圖3描繪了方法330，其能夠使用本發(fā)明的原理來對(duì)例如化工處理廠的對(duì)象的激光掃描賦予智能。方法330開始于步驟331，對(duì)對(duì)象(例如，油處理廠)進(jìn)行激光掃描。在步驟332中，基于點(diǎn)密度來處理激光掃描數(shù)據(jù)以識(shí)別各個(gè)對(duì)象以及那些對(duì)象的子組件。例如，由相對(duì)低密度的點(diǎn)所包圍的點(diǎn)云的稠密部分可被視為對(duì)象。屬于該對(duì)象的點(diǎn)云數(shù)據(jù)可進(jìn)而經(jīng)進(jìn)一步處理來識(shí)別該數(shù)據(jù)的具有變化的密度的部分，從而識(shí)別對(duì)象的子組件。接著，根據(jù)本文所描述的原理來執(zhí)行識(shí)別過程333。換句話說，在步驟333通過在步驟333a處，使3d數(shù)據(jù)平坦化，比較平坦化的2d數(shù)據(jù)與已知的2d數(shù)據(jù)，并且識(shí)別匹配的2d數(shù)據(jù)來識(shí)別點(diǎn)云數(shù)據(jù)。在步驟333b中，匹配的數(shù)據(jù)用于利用更多的信息來更新點(diǎn)云數(shù)據(jù)，例如，對(duì)象類型、對(duì)象維度、對(duì)象材料等。在步驟333b處，點(diǎn)云數(shù)據(jù)可以利用所能發(fā)現(xiàn)的關(guān)于對(duì)象的任何信息來更新點(diǎn)云數(shù)據(jù)。因此，當(dāng)在步驟333a中找到匹配的2d數(shù)據(jù)時(shí)，在步驟333b中，關(guān)于對(duì)象的任何屬性的任何現(xiàn)有的匹配數(shù)據(jù)可歸于對(duì)象的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。接著，在方法330的示例中，存在設(shè)施的原始3d模型/數(shù)據(jù)，在步驟334中，方法330評(píng)估環(huán)境變化并將環(huán)境變化與所設(shè)計(jì)的/建造的模型進(jìn)行比較。換言之，現(xiàn)有識(shí)別的3d數(shù)據(jù)與設(shè)施的現(xiàn)有的3d數(shù)據(jù)進(jìn)行比較以識(shí)別現(xiàn)有數(shù)據(jù)與當(dāng)前存在的設(shè)施之間的區(qū)別。過程334可以識(shí)別例如由于環(huán)境、動(dòng)物或人交互所引起的空間移位，諸如裝備227的橫向移動(dòng)。方法220還可以進(jìn)一步在步驟335估計(jì)現(xiàn)在所識(shí)別的3d數(shù)據(jù)的密度數(shù)據(jù)以獲得關(guān)于其它環(huán)境/機(jī)械變化的知識(shí)，如凹痕和腐蝕338。

方法330還可以包括反饋過程336以將進(jìn)一步的細(xì)節(jié)添加到3d數(shù)據(jù)的知識(shí)中。雖然在圖3中描繪為從步驟334發(fā)生，但在實(shí)施例中，反饋過程336可以從步驟333a、333b、334和/或步驟335來執(zhí)行。重要的考慮是，已經(jīng)識(shí)別出3d數(shù)據(jù)。一旦已經(jīng)識(shí)別出3d數(shù)據(jù)，則該知識(shí)能夠用于進(jìn)一步通知過程。用于示出，如果點(diǎn)云的特定部分已經(jīng)在步驟333b中被識(shí)別為屬于閥門，則可以從數(shù)據(jù)庫中得知，閥門包括閥桿，該信息能夠例如在步驟332中用來進(jìn)一步將閥門的點(diǎn)云數(shù)據(jù)劃分成兩個(gè)對(duì)象，閥體和閥桿。

方法330的實(shí)施例使得能夠利用更自動(dòng)化的能力將工廠設(shè)計(jì)工具、觀察器、激光掃描技術(shù)和其它類似的基于圖像的工程設(shè)計(jì)工具來更擴(kuò)展地將智能賦予工廠激光掃描、聲納或類似的非智能圖像，實(shí)施例因此減少了對(duì)手動(dòng)干預(yù)的需要?？傊?，實(shí)施例提高了3d數(shù)據(jù)的再設(shè)計(jì)的質(zhì)量。實(shí)施例解決了保持模型最新的問題，并且因此改善了例如設(shè)施工程設(shè)計(jì)決策。利用現(xiàn)有的方法，在2d或3d解決方案上以模塊化方式執(zhí)行更新，而不更新原始的較大的模型。例如，激光掃描提供了一種采集關(guān)于設(shè)施的最新數(shù)據(jù)的方式，但是激光掃描數(shù)據(jù)是不提供解決問題的cad解決方案的非智能數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的實(shí)施例能夠以迭代的方式用于識(shí)別關(guān)于激光掃描數(shù)據(jù)的盡可能多的細(xì)節(jié)。此外，實(shí)施例能夠被配置為識(shí)別特定的感興趣的對(duì)象。考慮其中用戶先要識(shí)別設(shè)施中的每一個(gè)泵的制造商和位置的示例。例如，使用本發(fā)明的實(shí)施例，如方法330，能夠識(shí)別出泵。這很可能一些3d數(shù)據(jù)仍未被識(shí)別，其中組件例如泵已經(jīng)被定制化，或者數(shù)據(jù)很難讀取，即激光掃描未能獲得該對(duì)象的理想數(shù)據(jù)。然而，識(shí)別的過程還可以識(shí)別出設(shè)施的構(gòu)成了例如向泵饋給的管路的對(duì)象。利用該知識(shí)，根據(jù)本文所描述的原理，可以對(duì)3d數(shù)據(jù)進(jìn)行再處理，以利用例如管路數(shù)據(jù)將未知對(duì)象識(shí)別為泵。因此，管路知識(shí)能夠?qū)⑽粗臄?shù)據(jù)更新為泵，并且進(jìn)一步利用該知識(shí)，識(shí)別組件的更多特性。

前面的示例僅僅提供了利用本發(fā)明的實(shí)施例能夠用于從3d數(shù)據(jù)識(shí)別對(duì)象的先進(jìn)邏輯的一個(gè)示例說明。本發(fā)明的實(shí)施例可被配置為使用任何這樣的邏輯/決策來通知處理。因此，實(shí)施例可被編程以利用任何標(biāo)識(shí)線索/信息來幫助通知由本文所描述的方法實(shí)現(xiàn)的識(shí)別處理。

圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的可用于根據(jù)對(duì)象的3d數(shù)據(jù)來識(shí)別對(duì)象的基于計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)440的簡(jiǎn)化的框圖。系統(tǒng)440包括總線443?？偩€443充當(dāng)了系統(tǒng)440的各個(gè)組件之間的互連。與總線443連接的是輸入/輸出設(shè)備接口446，其用于將諸如鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器、揚(yáng)聲器等各輸入和輸出設(shè)備與系統(tǒng)440連接。中央處理器(cpu)442連接到總線443并且提供用于計(jì)算機(jī)指令的執(zhí)行。存儲(chǔ)器445提供了用于實(shí)施計(jì)算機(jī)指令的數(shù)據(jù)的易失性存儲(chǔ)。存儲(chǔ)設(shè)備444提供了用于諸如操作系統(tǒng)(未示出)的軟件指令的非易失性存儲(chǔ)。系統(tǒng)440還包括用于與本領(lǐng)域已知的包括廣域網(wǎng)(wan)和局域網(wǎng)(lan)在內(nèi)的各種網(wǎng)絡(luò)連接的網(wǎng)絡(luò)接口441。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本文所述的示例性實(shí)施例可以以多種不同的方式來實(shí)現(xiàn)。在一些實(shí)例中，本文所述的各種方法和機(jī)器可以各自由物理、虛擬或混合通用計(jì)算機(jī)(如計(jì)算機(jī)系統(tǒng)440)或者諸如計(jì)算機(jī)環(huán)境880的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境來實(shí)現(xiàn)，如下文結(jié)合圖5所描述的。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)440可以變換成執(zhí)行本文所描述的方法(例如，100和330)的機(jī)器，例如通過將軟件指令裝載到存儲(chǔ)器445或非易失性存儲(chǔ)設(shè)備444中以便由cpu442執(zhí)行。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步理解，系統(tǒng)440及其各個(gè)組件可以被配置為實(shí)施本文所述的本發(fā)明的任何實(shí)施例。進(jìn)一步，系統(tǒng)440可以利用在內(nèi)部或外部與系統(tǒng)440可操作地耦合的硬件、軟件和固件模塊的任意組合來實(shí)現(xiàn)本文所述的各個(gè)實(shí)施例。

圖5示出了其中可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施例的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境550。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境550中，服務(wù)器551通過通信網(wǎng)絡(luò)552與客戶端553a-n鏈接。環(huán)境550可用來單獨(dú)地或者與服務(wù)器551相結(jié)合地允許客戶端553a-n執(zhí)行本文所述的任意方法(例如，100)。

實(shí)施例或其方面可以通過硬件、固件或軟件的形式來實(shí)現(xiàn)。如果用軟件來實(shí)現(xiàn)，則軟件可以存儲(chǔ)在被配置為使處理器能夠裝載軟件或其指令的子集的任何非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上。處理器隨后執(zhí)行指令并且被配置為操作或者使裝置以本文所述的方式來操作。

此外，固件、軟件、例程或指令可以在本文描述為執(zhí)行數(shù)據(jù)處理器的特定些動(dòng)作和/或功能。然而，應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，本文所包含的這些描述僅為了方便并且這些動(dòng)作事實(shí)上源自于計(jì)算設(shè)備、處理器、控制器或執(zhí)行固件、軟件、例程、指令等的其它設(shè)備。

應(yīng)當(dāng)理解的是，流程圖、框圖和網(wǎng)絡(luò)圖可以包括更多或更少的元件，可以不同地布置，或者可以不同地表示。但是，應(yīng)進(jìn)一步理解的是，特定些實(shí)現(xiàn)可以規(guī)定示出了以特定方式實(shí)現(xiàn)的實(shí)施例的執(zhí)行的框和網(wǎng)絡(luò)圖以及框和網(wǎng)絡(luò)圖的數(shù)量。

相應(yīng)地，另外的實(shí)施例還可以實(shí)現(xiàn)在各種計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、物理、虛擬、云計(jì)算機(jī)和/或其特定種組合中，并且因此，本文所描述的數(shù)據(jù)處理器旨在僅為了示例的目的，不是作為實(shí)施例的限制。

雖然參考本發(fā)明的示例性實(shí)施例特別地顯示和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的是，可以在其中進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的各種改變，而不背離如隨附權(quán)利要求所涵蓋的本發(fā)明的范圍。