專利名稱：基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)的三維模型評(píng)測(cè)方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多媒體技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)的三維模型評(píng)方法裝置。
背景技術(shù)：
在立體視覺(jué)中，三維模型的精度與完整度評(píng)測(cè)結(jié)果是檢驗(yàn)重建算法好壞的標(biāo)準(zhǔn)之一。模型的精度指的是所重建出的部分與真實(shí)模型的逼近程度，模型的完整度指的是模型重建出的比例。對(duì)于待評(píng)測(cè)模型的精度，一般取待評(píng)測(cè)模型中的點(diǎn)與真實(shí)模型的最短距離作為統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。距離越小，證明該點(diǎn)越逼近真實(shí)模型，若待評(píng)測(cè)模型的點(diǎn)到真實(shí)模型的距離都很小，則說(shuō)明重建的部分很逼近真實(shí)模型。對(duì)于待評(píng)測(cè)模型的完整度，一般給定某一距離指標(biāo)，檢驗(yàn)真實(shí)模型的點(diǎn)在給定距離內(nèi)有無(wú)真實(shí)模型的點(diǎn)，若有，則認(rèn)為真實(shí)模型的該點(diǎn)被重建出來(lái)，該點(diǎn)有效。最后得出有效點(diǎn)的比例，即為該距離指標(biāo)下的模型完整度。模型完整度越高，則說(shuō)明重建出的比例越高。模型的精度和完整度共同反映出重建模型的質(zhì)量好壞，其能夠反映出重建算法的性能好壞，特別是在模型不是很平整的時(shí)候，真實(shí)模型的一些紋理能夠很好的反映出模型的重建算法的性能。真實(shí)模型通常都是三維掃描儀得到，并以網(wǎng)格格式存儲(chǔ)。對(duì)于待評(píng)測(cè)的模型，現(xiàn)有技術(shù)的評(píng)測(cè)方法都是基于網(wǎng)格數(shù)據(jù)的，即重建算法使得原始數(shù)據(jù)生成點(diǎn)云數(shù)據(jù)，然后轉(zhuǎn)換為網(wǎng)格(模型表面為多邊形面片)再做評(píng)測(cè)。而現(xiàn)有評(píng)測(cè)方法存在以下缺點(diǎn)1、過(guò)度擬合，比如重建的模型中，個(gè)別點(diǎn)距離模型很遠(yuǎn)，在由點(diǎn)云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為面片模型后，該點(diǎn)周圍的面片會(huì)凸起或凹陷很厲害，視覺(jué)上感覺(jué)質(zhì)量很不好。2、由點(diǎn)云數(shù)據(jù)生成網(wǎng)格時(shí)對(duì)評(píng)測(cè)結(jié)果帶來(lái)了不確定性，可能使得模型精確，也可能使得模型變壞。比如點(diǎn)數(shù)少的部分自然會(huì)比較平滑，點(diǎn)數(shù)多的部分由于坑坑洼洼使得模型凹凸不一，有可能凹凸不一的地方本來(lái)是平滑的，由于視角比較集中才得出較多的點(diǎn)數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在至少解決上述技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)的三維模型評(píng)測(cè)方法。該方法不需要待評(píng)測(cè)模型的面片模型，而只需通過(guò)待評(píng)測(cè)模型的點(diǎn)云數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)待評(píng)測(cè)模型精度和完整度的評(píng)測(cè)，這樣，能夠避免不必要的影響，從而能夠更加真實(shí)地反應(yīng)出重建算法的性能好壞。本發(fā)明的另一目的在于提出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)的基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)的三維模型評(píng)測(cè)裝置，該裝置不需要根據(jù)待評(píng)測(cè)模型的面片模型，而只需通過(guò)待評(píng)測(cè)模型的點(diǎn)云數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)待評(píng)測(cè)模型精度和完整度的評(píng)測(cè)，這樣，能夠避免不必要的影響，從而能夠更加真實(shí)地反應(yīng)出重建算法的性能好壞。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面實(shí)施例的基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)的三維模型評(píng)測(cè)方法包括以下步驟A 獲得真實(shí)模型的待評(píng)測(cè)模型；B 對(duì)所述待評(píng)測(cè)模型的精度進(jìn)行評(píng)測(cè)，包括以下步驟B1 建立所述真實(shí)模型的點(diǎn)云中每個(gè)點(diǎn)的第一位置索引；B2 獲得所述每個(gè)點(diǎn)在所述真實(shí)模型中的面片序號(hào)；B3 基于所述第一位置索引在所述真實(shí)模型的點(diǎn)云中尋找距所述待評(píng)測(cè)模型中Ami的空間距離最近的K個(gè)點(diǎn)，其中，K為預(yù)定數(shù)值，Hii為待評(píng)測(cè)模型的點(diǎn)云中的任意一個(gè)點(diǎn)；B4 判斷所述K個(gè)點(diǎn)與所述點(diǎn)Hii之間的K個(gè)空間距離的至少一個(gè)是否小于第一預(yù)定閾值，如果所述K個(gè)空間距離均大于所述第一預(yù)定閾值，則舍棄所述點(diǎn) Hii ；B5 如果判斷所述K個(gè)空間距離的至少一個(gè)小于第一預(yù)定閾值，則根據(jù)所述面片序號(hào)選擇所述待評(píng)測(cè)模型中點(diǎn)Hii所對(duì)應(yīng)的K個(gè)點(diǎn)在所述真實(shí)模型中的所有面片；B6 選擇所述點(diǎn) Hii與對(duì)應(yīng)的所有面片中每一個(gè)的空間距離中的最短距離，計(jì)算待評(píng)測(cè)模型中所有點(diǎn)對(duì)用的所有最短距離的均值，以得到精度指標(biāo)；C 評(píng)測(cè)所述待評(píng)測(cè)模型的完整度以得到所述待評(píng)測(cè)模型的完整度指標(biāo)；和D 根據(jù)所述待評(píng)測(cè)模型的精度指標(biāo)和所述待評(píng)測(cè)模型的完整度指標(biāo)判斷所述三維模型的重建質(zhì)量。根據(jù)本發(fā)明的基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)的三維模型評(píng)測(cè)方法，該方法不需要提供待評(píng)測(cè)模型的面片模型，而只需通過(guò)待評(píng)測(cè)模型的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。這樣，與現(xiàn)有評(píng)測(cè)方法相比相當(dāng)于減少一個(gè)獲取待評(píng)測(cè)模型面片，本發(fā)明的實(shí)施只需根據(jù)待評(píng)測(cè)模型的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)待評(píng)測(cè)模型精度和完整度的評(píng)測(cè)，因此，避免了由點(diǎn)云數(shù)據(jù)生成面片時(shí)對(duì)評(píng)測(cè)結(jié)果帶來(lái)的不確定性和其它不必要的影響，從而能夠更加真實(shí)地反應(yīng)出重建算法的性能好壞。另外，根據(jù)本發(fā)明的基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)的三維模型評(píng)測(cè)方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述步驟B6中將所述所有最短距離的每一個(gè)與第二預(yù)定閾值比較，以確定精度指標(biāo)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述將所有最短距離的每一個(gè)與第二預(yù)定閾值比較， 進(jìn)一步包括獲取所述所有最短距離的個(gè)數(shù)η ；對(duì)所述所有最短距離中的每一個(gè)與所述第二預(yù)定閾值比較，以確定所述所有最短距離中小于所述第二預(yù)定閾值的最短距離的個(gè)數(shù)P ； 根據(jù)公式t = p/n，確定所述精度指標(biāo)，其中，t為所述精度指標(biāo)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述步驟B6進(jìn)一步包括提供預(yù)定百分比pi ；對(duì)所述所有最短距離對(duì)應(yīng)的點(diǎn)按所述所有最短距離從小到大的順序進(jìn)行排序，得到前百分比Pl 的點(diǎn)的個(gè)數(shù)nl，其中，所述pi在W，l]范圍內(nèi)；在所述排序后的所有點(diǎn)中尋找所述第nl個(gè)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的最短距離，以確定精度指標(biāo)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述步驟Bl進(jìn)一步包括對(duì)所述真實(shí)模型所處的三維空間劃分為q個(gè)空間區(qū)域，并對(duì)所述q個(gè)空間區(qū)域進(jìn)行索引編號(hào)；判斷所述真實(shí)模型的點(diǎn)云中每個(gè)點(diǎn)所在的空間區(qū)域，并將對(duì)應(yīng)的空間區(qū)域的索引編號(hào)為第一位置索引，其中，q為大于1的預(yù)定整數(shù)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述真實(shí)模型中的每個(gè)面片均為三角形面片。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述步驟C進(jìn)一步包括C1 建立所述待評(píng)測(cè)模型的點(diǎn)云中每個(gè)點(diǎn)的第二位置索引；C2 基于所述第二位置索引在所述待評(píng)測(cè)模型的點(diǎn)云中尋找距所述真實(shí)模型中點(diǎn)&的空間距離最近的點(diǎn)，其中，所述&為真實(shí)模型的點(diǎn)云中的任意一點(diǎn)；C3 判斷所述最近的點(diǎn)對(duì)應(yīng)的距離是否小于第三預(yù)定閾值，如果所述距離大于所述第三預(yù)定閾值，則舍棄相應(yīng)的點(diǎn)；C4 如果判斷所述距離小于所述第三預(yù)定閾值，則統(tǒng)計(jì)所述距離的個(gè)數(shù)，并根據(jù)所述距離的個(gè)數(shù)與所述真實(shí)模型的點(diǎn)云個(gè)數(shù)獲得所述完整度指標(biāo)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述步驟C4進(jìn)一步包括計(jì)算所述距離的個(gè)數(shù)在所述真實(shí)模型的點(diǎn)云個(gè)數(shù)中占的百分比，以得到完整性指標(biāo)。本發(fā)明第二方面實(shí)施例的基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)的三維模型評(píng)測(cè)裝置，其特征在于，包括 獲取模塊，所述獲取模塊用于獲得真實(shí)模型的待評(píng)測(cè)模型；精度評(píng)測(cè)模塊，所述精度評(píng)測(cè)模塊用于建立所述真實(shí)模型的點(diǎn)云中每個(gè)點(diǎn)的第一位置索引，接著獲得所述每個(gè)點(diǎn)在所述真實(shí)模型中的面片序號(hào)，并基于所述第一位置索引在所述真實(shí)模型的點(diǎn)云中尋找距所述待評(píng)測(cè)模型中點(diǎn)Hli的空間距離最近的K個(gè)點(diǎn)，其中，K為預(yù)定數(shù)值，Hli為待評(píng)測(cè)模型的點(diǎn)云中的任意一個(gè)點(diǎn)，然后判斷所述K個(gè)點(diǎn)與所述點(diǎn)Hli之間的K個(gè)空間距離的至少一個(gè)是否小于第一預(yù)定閾值，如果所述K個(gè)空間距離均大于所述第一預(yù)定閾值，則舍棄所述點(diǎn)Hli如果判斷所述K個(gè)空間距離的至少一個(gè)小于第一預(yù)定閾值，則根據(jù)所述面片序號(hào)選擇所述待評(píng)測(cè)模型中點(diǎn)Hli所對(duì)應(yīng)的K個(gè)點(diǎn)在所述真實(shí)模型中的所有面片，最后選擇所述點(diǎn)Hli與對(duì)應(yīng)的所有面片中每一個(gè)的空間距離中的最短距離，計(jì)算待評(píng)測(cè)模型中所有點(diǎn)對(duì)用的所有最短距離的均值，以得到精度指標(biāo)；完整度評(píng)測(cè)模塊，所述完整度評(píng)測(cè)模塊用于評(píng)測(cè)所述待評(píng)測(cè)模型的完整度以得到所述待評(píng)測(cè)模型的完整度指標(biāo)；和評(píng)測(cè)判斷模塊，所述評(píng)測(cè)判斷模塊用于根據(jù)所述待評(píng)測(cè)模型的精度指標(biāo)和所述待評(píng)測(cè)模型的完整度指標(biāo)判斷所述三維模型的重建質(zhì)量。根據(jù)本發(fā)明的基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)的三維模型評(píng)測(cè)裝置，該裝置不需要提供待評(píng)測(cè)模型的面片模型，而只需通過(guò)待評(píng)測(cè)模型的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。這樣，與現(xiàn)有方式相比相當(dāng)于減少一個(gè)獲取待評(píng)測(cè)模型面片，本發(fā)明的實(shí)施只需根據(jù)待評(píng)測(cè)模型的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)待評(píng)測(cè)模型精度和完整度的評(píng)測(cè)，因此，避免了由點(diǎn)云數(shù)據(jù)生成面片時(shí)對(duì)評(píng)測(cè)結(jié)果帶來(lái)的不確定性和其它不必要的影響，從而能夠更加真實(shí)地反應(yīng)出重建算法的性能好壞。另外，該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。另外，根據(jù)本發(fā)明的基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)的三維模型評(píng)測(cè)裝置還可以具有如下附加的技術(shù)特征在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述精度評(píng)測(cè)模塊還用于在獲得所述待評(píng)測(cè)模型中所有點(diǎn)對(duì)用的所有最短距離后，將所述所有最短距離的每一個(gè)與第二預(yù)定閾值比較，以確定精度指標(biāo)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，首先獲取所述所有最短距離的個(gè)數(shù)η;接著對(duì)所述所有最短距離中的每一個(gè)與所述第二預(yù)定閾值比較，以確定所述所有最短距離中小于所述第二預(yù)定閾值的最短距離的個(gè)數(shù)P ；然后根據(jù)公式t = p/n，確定所述精度指標(biāo)，其中，t為所述精度指標(biāo)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，提供預(yù)定百分比pi ；對(duì)所述所有最短距離對(duì)應(yīng)的點(diǎn)按所述所有最短距離從小到大的順序進(jìn)行排序，得到前百分比Pl的點(diǎn)的個(gè)數(shù)nl，其中，所述 Pl在W，l]范圍內(nèi)；在所述排序后的所有點(diǎn)中尋找所述第nl個(gè)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的最短距離，以確定精度指標(biāo)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述精度評(píng)測(cè)模塊還用于對(duì)所述真實(shí)模型所處的三維空間劃分為q個(gè)空間區(qū)域，并對(duì)所述q個(gè)空間區(qū)域進(jìn)行索引編號(hào)；判斷所述真實(shí)模型的點(diǎn)云中每個(gè)點(diǎn)所在的空間區(qū)域，并將對(duì)應(yīng)的空間區(qū)域的索引編號(hào)為第一位置索引，其中，q為大于1的預(yù)定整數(shù)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述真實(shí)模型中的每個(gè)面片均為三角形面片。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述完整度評(píng)測(cè)模塊用于建立所述待評(píng)測(cè)模型的點(diǎn)云中每個(gè)點(diǎn)的第二位置索引；基于所述第二位置索引在所述待評(píng)測(cè)模型的點(diǎn)云中尋找距所述真實(shí)模型中點(diǎn)&的空間距離最近的點(diǎn)，其中，所述&為真實(shí)模型的點(diǎn)云中的任意一點(diǎn)；判斷所述最近的點(diǎn)對(duì)應(yīng)的距離是否小于第三預(yù)定閾值，如果所述距離大于所述第三預(yù)定閾值， 則舍棄相應(yīng)的點(diǎn)；如果判斷所述距離小于所述第三預(yù)定閾值，則統(tǒng)計(jì)所述距離的個(gè)數(shù)，并根據(jù)所述距離的個(gè)數(shù)與所述真實(shí)模型的點(diǎn)云個(gè)數(shù)獲得所述完整度指標(biāo)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，通過(guò)計(jì)算所述距離的個(gè)數(shù)在所述真實(shí)模型的點(diǎn)云個(gè)數(shù)中占的百分比，以得到完整性指標(biāo)。本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。


本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中圖1為本發(fā)明實(shí)施例的基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)的三維模型評(píng)測(cè)方法的流程圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例的獲得精度指標(biāo)的方法的流程圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例的獲得完整度指標(biāo)的方法的流程圖；以及圖4為本發(fā)明實(shí)施例的基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)的三維模型評(píng)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、 “后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。以下結(jié)合附圖1-3首先描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)的三維模型評(píng)測(cè)方法。如圖1所示，為本發(fā)明實(shí)施例的基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)的三維模型評(píng)測(cè)方法的流程圖。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)的三維模型評(píng)測(cè)方法，包括以下步驟步驟S101，獲得真實(shí)模型的待評(píng)測(cè)模型；對(duì)于一個(gè)真實(shí)三維模型(真實(shí)模型)，可以根據(jù)現(xiàn)有的一些重建方法重建出該真實(shí)的三維模型的重建模型(待評(píng)測(cè)模型)。步驟S102，對(duì)所述待評(píng)測(cè)模型的精度進(jìn)行評(píng)測(cè)，以得到精度指標(biāo)；步驟S103，評(píng)測(cè)所述待評(píng)測(cè)模型的完整度以得到所述待評(píng)測(cè)模型的完整度指標(biāo)；步驟S104，根據(jù)所述待評(píng)測(cè)模型的精度指標(biāo)和所述待評(píng)測(cè)模型的完整度指標(biāo)判斷所述三維模型的重建質(zhì)量。得出待評(píng)測(cè)模型的精度指標(biāo)和完整度指標(biāo)后，就可以結(jié)合兩個(gè)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)測(cè)重建模型(待評(píng)測(cè)模型)的質(zhì)量。例如，若評(píng)測(cè)的完整度都比較高(比如，都在95%以上)， 基本可以認(rèn)為重建出了絕大多數(shù)的部分，因此可以忽略完整度指標(biāo)，重點(diǎn)比較精度指標(biāo)。特別是在模型有褶皺起伏及其它紋理時(shí)，模型的精度就更能反映出重建算法的性能?；蛘呔C合考慮待評(píng)測(cè)模型的精度指標(biāo)和完整度指標(biāo)，同樣可以確定待評(píng)測(cè)模型的重建質(zhì)量，進(jìn)而根據(jù)待評(píng)測(cè)模型的重建質(zhì)量容易判斷出重建方法的好壞。如圖2所示，其中，步驟S102包括如下步驟步驟S21 建立所述真實(shí)模型的點(diǎn)云中每個(gè)點(diǎn)的第一位置索引；也就是說(shuō)，首先將該真實(shí)模型所在的三維空間劃分為若干個(gè)區(qū)域，并對(duì)每個(gè)區(qū)域編號(hào)(第一位置索引)然后根據(jù)該真實(shí)三維模型的每個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)所在的區(qū)域，將真實(shí)模型的所有點(diǎn)云劃分在不同的區(qū)域中，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)其建立第一位置索引。這樣，可以方便查找該點(diǎn)所在空間的大致位置，提高查找效率。例如，對(duì)于真實(shí)模型上某一點(diǎn)，首先根據(jù)該點(diǎn)的大致位置，可以模糊的判斷出其所在的空間區(qū)域，進(jìn)而可以把該點(diǎn)最終確定在某一區(qū)域中，進(jìn)而縮小查找范圍，降低查找時(shí)間。作為一個(gè)具體的示例，例如，首先對(duì)真實(shí)模型所處的三維空間劃分為q個(gè)空間區(qū)域，并對(duì)該q個(gè)空間區(qū)域進(jìn)行索引編號(hào)，然后判斷該真實(shí)模型的點(diǎn)云中每個(gè)點(diǎn)所在的空間區(qū)域，并將對(duì)應(yīng)的空間區(qū)域的索引編號(hào)作為第一位置索引，其中，q為大于1的預(yù)定整數(shù)。例如，q個(gè)空間區(qū)域的其中一個(gè)空間區(qū)域表示為ql，則該位置索引克表示為ql，或使用另外的符號(hào)進(jìn)行編號(hào)。由此，可以將真實(shí)模型種的每個(gè)點(diǎn)的查找范圍縮小到某一空間區(qū)域中，查找方便，并且進(jìn)一步提高查找效率。步驟S22 獲得所述每個(gè)點(diǎn)在所述真實(shí)模型中的面片序號(hào)；在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，該真實(shí)模型中的每個(gè)面片均為三角形面片。將每個(gè)三角形面片進(jìn)行編號(hào)，這樣，可以確定該真實(shí)模型中點(diǎn)云中每個(gè)點(diǎn)所在的面片，進(jìn)而得到每個(gè)點(diǎn)所在的面片序號(hào)，方便點(diǎn)云中每個(gè)點(diǎn)的查找，節(jié)省查找時(shí)間。當(dāng)然，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員知道，面片形狀也可為其它多邊形。步驟S23 基于所述第一位置索引在所述真實(shí)模型的點(diǎn)云中尋找距所述待評(píng)測(cè)模型中點(diǎn)Hli的空間距離最近的K個(gè)點(diǎn)，其中，K為預(yù)定數(shù)值，Hli為待評(píng)測(cè)模型的點(diǎn)云中的任意一個(gè)占.
I /… 在本發(fā)明的一些示例中，可在真實(shí)模型的所有點(diǎn)云中，在其所在三維空間中尋找距點(diǎn)Hli的空間距離最近的K個(gè)點(diǎn)。由此，基于所述第一位置索引，尋找距點(diǎn)Hli對(duì)應(yīng)到真實(shí)模型所在三維空間中的坐標(biāo)點(diǎn)的距離最近點(diǎn)時(shí)，可以將范圍縮小到某1個(gè)或者幾個(gè)上述實(shí)施例所指的空間區(qū)域中，這樣，減少尋找的范圍，達(dá)到提高尋找最短距離速度的目的。步驟S24 判斷所述K個(gè)點(diǎn)與所述點(diǎn)Hii之間的K個(gè)空間距離的至少一個(gè)是否小于第一預(yù)定閾值，如果所述K個(gè)空間距離均大于所述第一預(yù)定閾值，則舍棄所述點(diǎn)Hli ；換句話說(shuō)，對(duì)于步驟S23中得到的K個(gè)最短距離，分別與第一預(yù)定閾值進(jìn)行比較， 如果每個(gè)最短距離均大于第一預(yù)定閾值，認(rèn)為該點(diǎn)Hii無(wú)效，舍棄該點(diǎn)Hli,點(diǎn)Hli不進(jìn)行下一步的計(jì)算中。步驟S25 如果判斷所述K個(gè)空間距離的至少一個(gè)小于第一預(yù)定閾值，則根據(jù)所述面片序號(hào)選擇所述待評(píng)測(cè)模型中點(diǎn)Hli所對(duì)應(yīng)的K個(gè)點(diǎn)在所述真實(shí)模型中的所有面片；可知，K個(gè)點(diǎn)中如果某個(gè)點(diǎn)屬于三角面片的頂點(diǎn)，則該點(diǎn)可以確定以該點(diǎn)為頂點(diǎn)的多個(gè)面片，由此，可計(jì)算得到K個(gè)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的所有面片。例如所有面片的個(gè)數(shù)為W。步驟S26 選擇所述點(diǎn)Hii與對(duì)應(yīng)的所有面片中每一個(gè)的空間距離中的最短距離， 計(jì)算待評(píng)測(cè)模型中所有點(diǎn)對(duì)用的所有最短距離的均值，以得到精度指標(biāo)。這樣，分別計(jì)算點(diǎn)Hii與上述W個(gè)面片之間的距離，比較該W個(gè)距離，得到點(diǎn)Hii對(duì)應(yīng)的一個(gè)最短距離，接著，將點(diǎn)云中所有點(diǎn)分別按照上述方法計(jì)算，每個(gè)點(diǎn)都可得到對(duì)應(yīng)的一個(gè)最短距離，最后，對(duì)這些最短距離求取均值，該均值可認(rèn)為是待評(píng)測(cè)模型的精度指標(biāo)。根據(jù)本發(fā)明的基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)的三維模型評(píng)測(cè)方法，該方法不需要提供待評(píng)測(cè)模型的面片模型，而只需通過(guò)待評(píng)測(cè)模型的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。這樣，與現(xiàn)有評(píng)測(cè)方法相比相當(dāng)于減少一個(gè)獲取待評(píng)測(cè)模型面片，本發(fā)明的實(shí)施只需根據(jù)待評(píng)測(cè)模型的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)待評(píng)測(cè)模型精度和完整度的評(píng)測(cè)，因此，避免了由點(diǎn)云數(shù)據(jù)生成面片時(shí)對(duì)評(píng)測(cè)結(jié)果帶來(lái)的不確定性和其它不必要的影響，從而能夠更加真實(shí)地反應(yīng)出重建算法的性能好壞。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，也可以采用其它方式得到待評(píng)測(cè)模型的精度指標(biāo)。如下當(dāng)判斷點(diǎn)Hii對(duì)應(yīng)的最短距離小于第一預(yù)定閾值，則將所有點(diǎn)云分別對(duì)應(yīng)的所有最短距離的每一個(gè)與第二預(yù)定閾值比較，以確定精度指標(biāo)。例如，第二預(yù)定閾值可以為0.02 毫米。這樣，可以得到所有點(diǎn)中有百分之多少的點(diǎn)小于0.02毫米。進(jìn)而可以根據(jù)百分比確定精度指標(biāo)。根據(jù)上述實(shí)施例，將所有最短距離的每一個(gè)與第二預(yù)定閾值比較，可采用如下方式獲取所述所有最短距離的個(gè)數(shù)，記為η ；對(duì)所述所有最短距離中的每一個(gè)與所述第二預(yù)定閾值比較，以確定所述所有最短距離中小于所述第二預(yù)定閾值的最短距離的個(gè)數(shù) P ；根據(jù)公式t = p/n，確定所述精度指標(biāo)，其中，可以認(rèn)為t為所述精度指標(biāo)。在本發(fā)明的再一實(shí)施例中，也可以采用其它方式得到待評(píng)測(cè)模型的精度指標(biāo)。如下提供預(yù)定百分比pi ；對(duì)所述所有最短距離對(duì)應(yīng)的點(diǎn)按所述所有最短距離從小到大的順序進(jìn)行排序，得到前百分比Pl的點(diǎn)的個(gè)數(shù)nl，其中，所述Pl在W，l]范圍內(nèi)；在所述排序后的所有點(diǎn)中尋找所述第nl個(gè)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的最短距離，以確定精度指標(biāo)。 如圖3所示，步驟S103中，可以通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)方法得到完整度指標(biāo)，也可采用本發(fā)明實(shí)施例的方法，例如，該方法包括以下步驟建立所述待評(píng)測(cè)模型的點(diǎn)云中每個(gè)點(diǎn)的第二位置索引，生成待評(píng)測(cè)模型中所有點(diǎn)的位置索引(第二位置索引)，根據(jù)每個(gè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)大小來(lái)將模型劃分為若干個(gè)區(qū)域，區(qū)域的數(shù)目可以上述實(shí)施例的精度評(píng)測(cè)中的區(qū)域數(shù)目保持一致，也可以不同?；谒龅诙恢盟饕谒龃u(píng)測(cè)模型的點(diǎn)云中尋找距所述真實(shí)模型中點(diǎn)^ 的空間距離最近的點(diǎn)，其中，所述&為真實(shí)模型的點(diǎn)云中的任意一點(diǎn)；判斷所述最近的點(diǎn)對(duì)應(yīng)的距離是否小于第三預(yù)定閾值，如果所述距離大于所述第三預(yù)定閾值，則舍棄相應(yīng)的點(diǎn)；如果判斷所述距離小于所述第三預(yù)定閾值，則統(tǒng)計(jì)所述距離的個(gè)數(shù)，并根據(jù)所述距離的個(gè)數(shù)與所述真實(shí)模型的點(diǎn)云個(gè)數(shù)獲得所述完整度指標(biāo)。這樣，可以認(rèn)為真實(shí)模型的對(duì)應(yīng)點(diǎn)已被重建出來(lái)。有利地計(jì)算距離的個(gè)數(shù)在所述真實(shí)模型的點(diǎn)云個(gè)數(shù)中占的百分比，以得到完整性指標(biāo)。下面結(jié)合附圖4描述本發(fā)明實(shí)施例的基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)的三維模型評(píng)測(cè)裝置。如圖4所示，為本發(fā)明實(shí)施例的基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)的三維模型評(píng)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)圖。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)的三維模型評(píng)測(cè)裝置400，包括獲取模塊410、精度評(píng)測(cè)模塊420、完整度評(píng)測(cè)模塊430和評(píng)測(cè)判斷模塊440。其中，獲取模塊410用于獲得真實(shí)模型的待評(píng)測(cè)模型。也就是說(shuō)，對(duì)于一個(gè)真實(shí)三維模型(真實(shí)模型)，可以根據(jù)現(xiàn)有的一些重建方法重建出該真實(shí)的三維模型的重建模型 (待評(píng)測(cè)模型)。精度評(píng)測(cè)模塊420用于建立所述真實(shí)模型的點(diǎn)云中每個(gè)點(diǎn)的第一位置索引，接著獲得所述每個(gè)點(diǎn)在所述真實(shí)模型中的面片序號(hào)，并基于所述第一位置索引在所述真實(shí)模型的點(diǎn)云中尋找距所述待評(píng)測(cè)模型中點(diǎn)Hli的空間距離最近的K個(gè)點(diǎn)，其中，K為預(yù)定數(shù)值，Hli 為待評(píng)測(cè)模型的點(diǎn)云中的任意一個(gè)點(diǎn)，然后判斷所述K個(gè)點(diǎn)與所述點(diǎn)Hli之間的K個(gè)空間距離的至少一個(gè)是否小于第一預(yù)定閾值，如果所述K個(gè)空間距離均大于所述第一預(yù)定閾值， 則舍棄所述點(diǎn)Hli如果判斷所述K個(gè)空間距離的至少一個(gè)小于第一預(yù)定閾值，則根據(jù)所述面片序號(hào)選擇所述待評(píng)測(cè)模型中點(diǎn)Hli所對(duì)應(yīng)的K個(gè)點(diǎn)在所述真實(shí)模型中的所有面片，最后選擇所述Ami與對(duì)應(yīng)的所有面片中每一個(gè)的空間距離中的最短距離，計(jì)算待評(píng)測(cè)模型中所有點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所有最短距離的均值，以得到精度指標(biāo)。完整度評(píng)測(cè)模塊430用于評(píng)測(cè)所述待評(píng)測(cè)模型的完整度以得到所述待評(píng)測(cè)模型的完整度指標(biāo)。評(píng)測(cè)判斷模塊440用于根據(jù)所述待評(píng)測(cè)模型的精度指標(biāo)和所述待評(píng)測(cè)模型的完整度指標(biāo)判斷所述三維模型的重建質(zhì)量。得出待評(píng)測(cè)模型的精度指標(biāo)和完整度指標(biāo)后，就可以結(jié)合兩個(gè)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)測(cè)重建模型(待評(píng)測(cè)模型)的質(zhì)量。例如，若評(píng)測(cè)的完整度都比較高(比如，都在95%以上)， 基本可以認(rèn)為重建出了絕大多數(shù)的部分，因此可以忽略完整度指標(biāo)，重點(diǎn)比較精度指標(biāo)。特別是在模型有褶皺起伏及其它紋理時(shí)，模型的精度就更能反映出重建算法的性能。或者綜合考慮待評(píng)測(cè)模型的精度指標(biāo)和完整度指標(biāo)，同樣可以確定待評(píng)測(cè)模型的重建質(zhì)量，進(jìn)而根據(jù)待評(píng)測(cè)模型的重建質(zhì)量容易判斷出重建方法的好壞。
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根據(jù)本發(fā)明的基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)的三維模型評(píng)測(cè)裝置，該裝置不需要提供待評(píng)測(cè)模型的面片模型，而只需通過(guò)待評(píng)測(cè)模型的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。這樣，與現(xiàn)有方式相比相當(dāng)于減少一個(gè)獲取待評(píng)測(cè)模型面片，本發(fā)明的實(shí)施只需根據(jù)待評(píng)測(cè)模型的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)待評(píng)測(cè)模型精度和完整度的評(píng)測(cè)，因此，避免了由點(diǎn)云數(shù)據(jù)生成面片時(shí)對(duì)評(píng)測(cè)結(jié)果帶來(lái)的不確定性和其它不必要的影響，從而能夠更加真實(shí)地反應(yīng)出重建算法的性能好壞。另外，該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明實(shí)施例的精度評(píng)測(cè)模塊420的工作流程如下作為一個(gè)具體的示例，精度評(píng)測(cè)模塊420建立真實(shí)模型的點(diǎn)云中每個(gè)點(diǎn)的第一位置索引，例如采用如下方式首先對(duì)真實(shí)模型所處的三維空間劃分為q個(gè)空間區(qū)域，并對(duì)該q個(gè)空間區(qū)域進(jìn)行索引編號(hào)，然后判斷該真實(shí)模型的點(diǎn)云中每個(gè)點(diǎn)所在的空間區(qū)域，并將對(duì)應(yīng)的空間區(qū)域的索引編號(hào)作為第一位置索引，其中，q為大于1的預(yù)定整數(shù)。例如，q個(gè)空間區(qū)域的其中一個(gè)空間區(qū)域表示為ql，則該位置索引克表示為ql，或使用另外的符號(hào)進(jìn)行編號(hào)。由此，可以將真實(shí)模型種的每個(gè)點(diǎn)的查找范圍縮小到某一空間區(qū)域中，查找方便，并且進(jìn)一步提高查找效率。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，精度評(píng)測(cè)模塊420獲得所述每個(gè)點(diǎn)在所述真實(shí)模型中的面片序號(hào)。該真實(shí)模型中的每個(gè)面片均為三角形面片。將每個(gè)三角形面片進(jìn)行編號(hào)，這樣，可以確定該真實(shí)模型中點(diǎn)云中每個(gè)點(diǎn)所在的面片，進(jìn)而得到每個(gè)點(diǎn)所在的面片序號(hào)，方便點(diǎn)云中每個(gè)點(diǎn)的查找，節(jié)省查找時(shí)間。當(dāng)然，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員知道，面片形狀也可為其它多邊形。在本發(fā)明的一些示例中，精度評(píng)測(cè)模塊420基于所述第一位置索引在所述真實(shí)模型的點(diǎn)云中尋找距所述待評(píng)測(cè)模型中點(diǎn)Hii的空間距離最近的K個(gè)點(diǎn)，其中，K為預(yù)定數(shù)值， Hli為待評(píng)測(cè)模型的點(diǎn)云中的任意一個(gè)點(diǎn)?？稍谡鎸?shí)模型的所有點(diǎn)云中，在其所在三維空間中尋找距點(diǎn)Hli的空間距離最近的K個(gè)點(diǎn)。由此，基于所述第一位置索引，尋找距點(diǎn)Hli對(duì)應(yīng)到真實(shí)模型所在三維空間中的坐標(biāo)點(diǎn)的距離最近點(diǎn)時(shí)，可以將范圍縮小到某1個(gè)或者幾個(gè)上述實(shí)施例所指的空間區(qū)域中，這樣，減少尋找的范圍，達(dá)到提高尋找最短距離速度的目的。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，精度評(píng)測(cè)模塊420也可以采用其它方式得到待評(píng)測(cè)模型的精度指標(biāo)。如下當(dāng)判斷點(diǎn)Hii對(duì)應(yīng)的最短距離小于第一預(yù)定閾值，則將所有點(diǎn)云分別對(duì)應(yīng)的所有最短距離的每一個(gè)與第二預(yù)定閾值比較，以確定精度指標(biāo)。例如，第二預(yù)定閾值可以為0.02 毫米。這樣，可以得到所有點(diǎn)中有百分之多少的點(diǎn)小于0.02毫米。進(jìn)而可以根據(jù)百分比確定精度指標(biāo)。根據(jù)上述實(shí)施例，將所有最短距離的每一個(gè)與第二預(yù)定閾值比較，可采用如下方式獲取所述所有最短距離的個(gè)數(shù)，記為η ；對(duì)所述所有最短距離中的每一個(gè)與所述第二預(yù)定閾值比較，以確定所述所有最短距離中小于所述第二預(yù)定閾值的最短距離的個(gè)數(shù) P ；根據(jù)公式t = p/n，確定所述精度指標(biāo)，其中，可以認(rèn)為t為所述精度指標(biāo)。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，還可以通過(guò)如下方式得到精度指標(biāo)，如下首先提供預(yù)定百分比pi ；然后對(duì)所述所有最短距離對(duì)應(yīng)的點(diǎn)按所述所有最短距離從小到大的順序進(jìn)行排序，得到前百分比Pl的點(diǎn)的個(gè)數(shù)nl，其中，所述Pl在W，l]范圍內(nèi)；最后在所述排序后的所有點(diǎn)中尋找所述第nl個(gè)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的最短距離，以確定精度指標(biāo)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，可以通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)裝置得到完整度指標(biāo)，也可采用本發(fā)明實(shí)施例的完整度評(píng)測(cè)模塊430，其完整度評(píng)測(cè)模塊430實(shí)現(xiàn)步驟如下建立所述待評(píng)測(cè)模型的點(diǎn)云中每個(gè)點(diǎn)的第二位置索引，生成待評(píng)測(cè)模型中所有點(diǎn)的位置索引(第二位置索引)，根據(jù)每個(gè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)大小來(lái)將模型劃分為若干個(gè)區(qū)域，區(qū)域的數(shù)目可以上述實(shí)施例的精度評(píng)測(cè)中的區(qū)域數(shù)目保持一致，也可以不同?；谒龅诙恢盟饕谒龃u(píng)測(cè)模型的點(diǎn)云中尋找距所述真實(shí)模型中點(diǎn)^ 的空間距離最近的點(diǎn)，其中，所述&為真實(shí)模型的點(diǎn)云中的任意一點(diǎn)；判斷所述最近的點(diǎn)對(duì)應(yīng)的距離是否小于第三預(yù)定閾值，如果所述距離大于所述第三預(yù)定閾值，則舍棄相應(yīng)的點(diǎn)；如果判斷所述距離小于所述第三預(yù)定閾值，則統(tǒng)計(jì)所述距離的個(gè)數(shù)，并根據(jù)所述距離的個(gè)數(shù)與所述真實(shí)模型的點(diǎn)云個(gè)數(shù)獲得所述完整度指標(biāo)。這樣，可以認(rèn)為真實(shí)模型的對(duì)應(yīng)點(diǎn)已被重建出來(lái)。有利地計(jì)算距離的個(gè)數(shù)在所述真實(shí)模型的點(diǎn)云個(gè)數(shù)中占的百分比，以得到完整性指標(biāo)。應(yīng)用本發(fā)明的評(píng)測(cè)方法可降低計(jì)算量，更加真實(shí)地反應(yīng)出重建算法的好壞。本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。在本說(shuō)明書的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同限定。
權(quán)利要求
1.一種基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)的三維模型評(píng)測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟 A 獲得真實(shí)模型的待評(píng)測(cè)模型；B 對(duì)所述待評(píng)測(cè)模型的精度進(jìn)行評(píng)測(cè)，包括以下步驟 Bl 建立所述真實(shí)模型的點(diǎn)云中每個(gè)點(diǎn)的第一位置索引； B2 獲得所述每個(gè)點(diǎn)在所述真實(shí)模型中的面片序號(hào)；B3 基于所述第一位置索引在所述真實(shí)模型的點(diǎn)云中尋找距所述待評(píng)測(cè)模型中點(diǎn)Hii的空間距離最近的K個(gè)點(diǎn)，其中，K為預(yù)定數(shù)值，Hli為待評(píng)測(cè)模型的點(diǎn)云中的任意一個(gè)點(diǎn)；B4 判斷所述K個(gè)點(diǎn)與所述點(diǎn)Hii之間的K個(gè)空間距離的至少一個(gè)是否小于第一預(yù)定閾值，如果所述K個(gè)空間距離均大于所述第一預(yù)定閾值，則舍棄所述點(diǎn)Hli ；B5 如果判斷所述K個(gè)空間距離的至少一個(gè)小于第一預(yù)定閾值，則根據(jù)所述面片序號(hào)選擇所述待評(píng)測(cè)模型中點(diǎn)Hli所對(duì)應(yīng)的K個(gè)點(diǎn)在所述真實(shí)模型中的所有面片；B6 選擇所述點(diǎn)Hii與對(duì)應(yīng)的所有面片中每一個(gè)的空間距離中的最短距離，計(jì)算待評(píng)測(cè)模型中所有點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所有最短距離的均值，以得到精度指標(biāo)；C 評(píng)測(cè)所述待評(píng)測(cè)模型的完整度以得到所述待評(píng)測(cè)模型的完整度指標(biāo)；和 D 根據(jù)所述待評(píng)測(cè)模型的精度指標(biāo)和所述待評(píng)測(cè)模型的完整度指標(biāo)判斷所述三維模型的重建質(zhì)量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維模型評(píng)測(cè)方法，其特征在于，所述步驟B6中將所述所有最短距離的每一個(gè)與第二預(yù)定閾值比較，以確定精度指標(biāo)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三維模型評(píng)測(cè)方法，其特征在于，所述將所有最短距離的每一個(gè)與第二預(yù)定閾值比較，進(jìn)一步包括獲取所述所有最短距離的個(gè)數(shù)η ；對(duì)所述所有最短距離中的每一個(gè)與所述第二預(yù)定閾值比較，以確定所述所有最短距離中小于所述第二預(yù)定閾值的最短距離的個(gè)數(shù)P ；根據(jù)公式t = p/n，確定所述精度指標(biāo)，其中，t為所述精度指標(biāo)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維模型評(píng)測(cè)方法，其特征在于，所述步驟B6進(jìn)一步包括 提供預(yù)定百分比Pl ；對(duì)所述所有最短距離對(duì)應(yīng)的點(diǎn)按所述所有最短距離從小到大的順序進(jìn)行排序，得到前百分比Pl的點(diǎn)的個(gè)數(shù)nl，其中，所述Pl在W，l]范圍內(nèi)；在所述排序后的所有點(diǎn)中尋找所述第nl個(gè)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的最短距離，以確定精度指標(biāo)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維模型評(píng)測(cè)方法，其特征在于，所述步驟Bl進(jìn)一步包括 對(duì)所述真實(shí)模型所處的三維空間劃分為q個(gè)空間區(qū)域，并對(duì)所述q個(gè)空間區(qū)域進(jìn)行索引編號(hào)；判斷所述真實(shí)模型的點(diǎn)云中每個(gè)點(diǎn)所在的空間區(qū)域，并將對(duì)應(yīng)的空間區(qū)域的索引編號(hào)為第一位置索引，其中，q為大于1的預(yù)定整數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維模型評(píng)測(cè)方法，其特征在于，所述真實(shí)模型中的每個(gè)面片均為三角形面片。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維模型評(píng)測(cè)方法，其特征在于，所述步驟C進(jìn)一步包括 Cl 建立所述待評(píng)測(cè)模型的點(diǎn)云中每個(gè)點(diǎn)的第二位置索引；C2 基于所述第二位置索引在所述待評(píng)測(cè)模型的點(diǎn)云中尋找距所述真實(shí)模型中點(diǎn)&的空間距離最近的點(diǎn)，其中，所述&為真實(shí)模型的點(diǎn)云中的任意一點(diǎn)；C3 判斷所述最近的點(diǎn)對(duì)應(yīng)的距離是否小于第三預(yù)定閾值，如果所述距離大于所述第三預(yù)定閾值，則舍棄相應(yīng)的點(diǎn)；C4 如果判斷所述距離小于所述第三預(yù)定閾值，則統(tǒng)計(jì)所述距離的個(gè)數(shù)，并根據(jù)所述距離的個(gè)數(shù)與所述真實(shí)模型的點(diǎn)云個(gè)數(shù)獲得所述完整度指標(biāo)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的三維模型評(píng)測(cè)方法，其特征在于，所述步驟C4進(jìn)一步包括計(jì)算所述距離的個(gè)數(shù)在所述真實(shí)模型的點(diǎn)云個(gè)數(shù)中占的百分比，以得到完整性指標(biāo)。
9.一種基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)的三維模型評(píng)測(cè)裝置，其特征在于，包括獲取模塊，所述獲取模塊用于獲得真實(shí)模型的待評(píng)測(cè)模型；精度評(píng)測(cè)模塊，所述精度評(píng)測(cè)模塊用于建立所述真實(shí)模型的點(diǎn)云中每個(gè)點(diǎn)的第一位置索引，接著獲得所述每個(gè)點(diǎn)在所述真實(shí)模型中的面片序號(hào)，并基于所述第一位置索引在所述真實(shí)模型的點(diǎn)云中尋找距所述待評(píng)測(cè)模型中點(diǎn)Hii的空間距離最近的K個(gè)點(diǎn)，其中，K為預(yù)定數(shù)值,Hli為待評(píng)測(cè)模型的點(diǎn)云中的任意一個(gè)點(diǎn)，然后判斷所述K個(gè)點(diǎn)與所述點(diǎn)Hli之間的K 個(gè)空間距離的至少一個(gè)是否小于第一預(yù)定閾值，如果所述K個(gè)空間距離均大于所述第一預(yù)定閾值，則舍棄所述點(diǎn)Hli如果判斷所述K個(gè)空間距離的至少一個(gè)小于第一預(yù)定閾值，則根據(jù)所述面片序號(hào)選擇所述待評(píng)測(cè)模型中點(diǎn)Hli所對(duì)應(yīng)的K個(gè)點(diǎn)在所述真實(shí)模型中的所有面片，最后選擇所述點(diǎn)Hli與對(duì)應(yīng)的所有面片中每一個(gè)的空間距離中的最短距離，計(jì)算待評(píng)測(cè)模型中所有點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所有最短距離的均值，以得到精度指標(biāo)；完整度評(píng)測(cè)模塊，所述完整度評(píng)測(cè)模塊用于評(píng)測(cè)所述待評(píng)測(cè)模型的完整度以得到所述待評(píng)測(cè)模型的完整度指標(biāo)；和評(píng)測(cè)判斷模塊，所述評(píng)測(cè)判斷模塊用于根據(jù)所述待評(píng)測(cè)模型的精度指標(biāo)和所述待評(píng)測(cè)模型的完整度指標(biāo)判斷所述三維模型的重建質(zhì)量。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的三維模型評(píng)測(cè)裝置，其特征在于，所述精度評(píng)測(cè)模塊還用于在獲得所述待評(píng)測(cè)模型中所有點(diǎn)對(duì)用的所有最短距離后，將所述所有最短距離的每一個(gè)與第二預(yù)定閾值比較，以確定精度指標(biāo)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的三維模型評(píng)測(cè)裝置，其特征在于，首先獲取所述所有最短距離的個(gè)數(shù)η ；接著對(duì)所述所有最短距離中的每一個(gè)與所述第二預(yù)定閾值比較，以確定所述所有最短距離中小于所述第二預(yù)定閾值的最短距離的個(gè)數(shù)P ；然后根據(jù)公式t = p/n，確定所述精度指標(biāo)，其中，t為所述精度指標(biāo)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的三維模型評(píng)測(cè)裝置，其特征在于，提供預(yù)定百分比pi；對(duì)所述所有最短距離對(duì)應(yīng)的點(diǎn)按所述所有最短距離從小到大的順序進(jìn)行排序，得到前百分比Pl 的點(diǎn)的個(gè)數(shù)nl，其中，所述pi在W，l]范圍內(nèi)；在所述排序后的所有點(diǎn)中尋找所述第nl個(gè)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的最短距離，以確定精度指標(biāo)。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的三維模型評(píng)測(cè)裝置，其特征在于，所述精度評(píng)測(cè)模塊還用于對(duì)所述真實(shí)模型所處的三維空間劃分為q個(gè)空間區(qū)域，并對(duì)所述q個(gè)空間區(qū)域進(jìn)行索引編號(hào)；判斷所述真實(shí)模型的點(diǎn)云中每個(gè)點(diǎn)所在的空間區(qū)域，并將對(duì)應(yīng)的空間區(qū)域的索引編號(hào)為第一位置索引，其中，q為大于1的預(yù)定整數(shù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的三維模型評(píng)測(cè)裝置，其特征在于，所述真實(shí)模型中的每個(gè)面片均為三角形面片。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的三維模型評(píng)測(cè)裝置，其特征在于，所述完整度評(píng)測(cè)模塊用于建立所述待評(píng)測(cè)模型的點(diǎn)云中每個(gè)點(diǎn)的第二位置索引；基于所述第二位置索引在所述待評(píng)測(cè)模型的點(diǎn)云中尋找距所述真實(shí)模型中點(diǎn)&的空間距離最近的點(diǎn)，其中，所述&為真實(shí)模型的點(diǎn)云中的任意一點(diǎn)；判斷所述最近的點(diǎn)對(duì)應(yīng)的距離是否小于第三預(yù)定閾值，如果所述距離大于所述第三預(yù)定閾值，則舍棄相應(yīng)的點(diǎn)；如果判斷所述距離小于所述第三預(yù)定閾值， 則統(tǒng)計(jì)所述距離的個(gè)數(shù)，并根據(jù)所述距離的個(gè)數(shù)與所述真實(shí)模型的點(diǎn)云個(gè)數(shù)獲得所述完整度指標(biāo)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的三維模型評(píng)測(cè)裝置，其特征在于，通過(guò)計(jì)算所述距離的個(gè)數(shù)在所述真實(shí)模型的點(diǎn)云個(gè)數(shù)中占的百分比，以得到完整性指標(biāo)。
全文摘要
本發(fā)明提出一種基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)的三維模型評(píng)測(cè)方法及裝置，該方法包括A獲得待評(píng)測(cè)模型；B對(duì)待評(píng)測(cè)模型的精度進(jìn)行評(píng)測(cè)，包括B1建立第一位置索引；B2獲得面片序號(hào)；B3尋找距待評(píng)測(cè)模型中點(diǎn)mi的空間距離最近的K個(gè)點(diǎn)；B4判斷K個(gè)點(diǎn)與點(diǎn)mi之間的K個(gè)空間距離的至少一個(gè)是否小于第一預(yù)定閾值，如果大于則舍棄點(diǎn)mi；B5否則選擇K個(gè)點(diǎn)在真實(shí)模型中的所有面片；B6選擇點(diǎn)mi與對(duì)應(yīng)的所有面片的最短距離，計(jì)算所有最短距離的均值得到精度指標(biāo)；C得到完整度指標(biāo)；和D根據(jù)兩指標(biāo)判斷三維模型的重建質(zhì)量。應(yīng)用本發(fā)明的評(píng)測(cè)方法可降低計(jì)算量，更加真實(shí)地反應(yīng)出重建算法的好壞。本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)G06T7/00GK102393962SQ20111018143
公開(kāi)日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者劉燁斌, 戴瓊海, 李凱, 王好謙 申請(qǐng)人:清華大學(xué)