3d点云标注是做什么的,点云数据处理与建模

时间:2022-12-05 10:42:56

作者:景联文科技

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我们经常在三维模型上看到“点云”的标记,其实很多人不知道,其实在三维空间里还有一个很重要的点——即我们肉眼看不到的一些物体上对应有这些特征点(如人眼无法识别的人脸、手型、物体等),且不会与真实世界产生混淆的部分点云。


3d点云标注


3d点云标注是做什么的?


我们可以看到,这些标注后被打上了很多小黑点,这些小黑点就是3D点云模型标记。而我们通过激光雷达采集对三维建模,就是对三维点云进行精确标定,以得到最终点云结果。而这些3d点云标注数据可以通过计算机进行处理和分析,为我们提供一份准确清晰的3D模型、三维数据以及各种属性信息等。另外还可以应用于计算机视觉、无人驾驶等人工智能模型训练使用等等。


点云数据处理与建模:


一、点云建模与三维建模


首先我们需要先了解什么是点云。一般来说,点云是指由测量人员使用专门的设备和技术,对整个空间进行扫描获得。而我们常见的有激光雷达(LIDAR)、全站仪(POP)等,这些都属于点云扫描设备。


三维建模则是指通过计算机程序自动生成一个三维实体模型,它通常会包括模型表面和内部特征两个部分。三维实体模型(三维实体数据点,也称为特征点)是通过扫描得到的数据点来确定的,而最终的三维实体模型则是利用这些扫描得到的点以及相应的属性数据(如高度、宽度、深度等)建立起来的。在很多情况下我们所说的激光雷达(LIDAR)和全站仪这两种设备都可以用于建模操作。


二、点云精处理与三维数据可视化


在进行点云处理前,我们需要先将点云进行分类,以方便后续的处理。例如我们可以根据这些点云的颜色(点云颜色、灰度或像素值)以及形状(如圆形、三角形以及不规则形状)等进行进一步处理。


(1)点云灰度化,这是在计算机视觉领域中最常见和流行的一种处理方法。将点云灰度化为RGB颜色,以满足大多数人的视觉审美需求。


(2)点云线面化,即通过对大量实际场景进行大量数据的统计分析,然后将点云曲线及面域转化为数字矩阵来计算每一个对象的像素值。


(3)形状特征化,即将大量实际场景中的物体形状提取出来,再经过对其数学形态学上相似度计算后得到相应数据。


(4)最后一步就是可视化处理:即以该数字矩阵作为输入源进行数据的可视化处理,并在此基础上生成相应可视化图表。


三、点云数据库与三维仿真模型


我们可以根据实际需要将真实世界里物体和三维模型中提取出的点云通过3D激光扫描仪扫描后形成相应的三维激光点云库,然后通过该三维激光点云库来进行实时建模。我们可以看到,整个过程是这样:其中在建模阶段中我们只需要将一个物体从上到下进行扫描,并且只对这一层进行扫描。


随后用3D激光扫描仪对该层进行扫描后,并在其上进行标注(可以理解为点云模型上的小黑点)即可得到相应的点云数据。而在最后的仿真模型制作阶段,可以利用点云建立出物体模型、道路模型以及环境等虚拟场景。


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